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资源详情
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
4.4 对数函数
2021_2022学年新教材高中数学第四章指数函数与对数函数4.4对数函数课件+学案(8份打包)新人教A版必修第一册
文档属性
名称
2021_2022学年新教材高中数学第四章指数函数与对数函数4.4对数函数课件+学案(8份打包)新人教A版必修第一册
格式
zip
文件大小
6.8MB
资源类型
教案
版本资源
人教A版(2019)
科目
数学
更新时间
2021-12-26 18:57:01
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文档简介
(共18张PPT)对数函数的概念
新课程标准解读 核心素养
通过具体实例了解对数函数的概念 数学抽象、数学运算
[问题] (1)已知细胞分裂个数y与分裂次数x满足y=2x,那么反过来,x是关于y的函数吗?
(2)如果用x表示自变量,用y表示函数,那么这个函数是什么?
知识点 对数函数的概念
一般地,函数y=logax(a>0,且a≠1)叫做对数函数,其中是自变量,定义域是(0,+∞).
对数函数的解析式有何特征?
提示:在对数函数的定义表达式y=logax(a>0,且a≠1)中,logax前边的系数必须是1,自变量x在真数的位置上,否则就不是对数函数.
1.判断正误.(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)对数函数的定义域为R.( )
(2)y=log2x2与logx3都不是对数函数.( )
答案:(1)× (2)√
2.函数f(x)=log2(x-1)的定义域是( )
A.[1,+∞) B.(1,+∞)
C.(-∞,1) D.(-∞,1]
答案:B
3.若函数f(x)=(a-1)log(a+1)x是对数函数,则实数a=________.
答案:2
对数函数的概念
[例1] 指出下列函数哪些是对数函数?
(1)y=3log2x;(2)y=log6x;
(3)y=logx5;(4)y=log2x+1.
[解] (1)log2x的系数是3,不是1,不是对数函数.
(2)符合对数函数的结构形式,是对数函数.
(3)自变量在底数位置上,不是对数函数.
(4)对数式log2x后又加上1,不是对数函数.
判断一个函数是对数函数的依据
[跟踪训练]
1.函数f(x)=(a2-a+1)log(a+1)x是对数函数,则实数a=________.
解析:由a2-a+1=1,解得a=0或1.
又a+1>0,且a+1≠1,∴a=1.
答案:1
2.若对数函数f(x)=logax的图象过点(2,1),则f(8)=________.
解析:依题意知1=loga2,所以a=2,
所以f(x)=log2x,
故f(8)=log28=3.
答案:3
对数型函数的定义域
[例2] (链接教科书第130页例1)求下列函数的定义域:
(1)y=log5(1-x);
(2)y=.
[解] (1)要使函数式有意义,需1-x>0,解得x<1,所以函数y=log5(1-x)的定义域为(-∞,1).
(2)要使函数式有意义,需解得x<4,且x≠3,所以函数y=的定义域为(-∞,3)∪(3,4).
求对数型函数定义域的原则
(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.
[跟踪训练]
求下列函数的定义域:
(1)f(x)=lg(x-2)+;
(2)f(x)=log(x+1)(16-4x).
解:(1)要使函数有意义,需满足
x-3≠0,))解得x>2且x≠3.
∴函数的定义域为(2,3)∪(3,+∞).
(2)要使函数有意义,需满足
x+1>0,
x+1≠1,))解得-1
∴函数的定义域为(-1,0)∪(0,4).
对数型函数的实际应用
[例3] (链接教科书第131页例2)某公司制定了一个激励销售人员的奖励方案:当销售利润不超过10万元时,按销售利润的15%进行奖励;当销售利润超过10万元时,若超出A万元,则超出部分按2log5(A+1)进行奖励.记奖金为y(单位:万元),销售利润为x(单位:万元).
(1)写出奖金y关于销售利润x的解析式;
(2)如果业务员老江获得5.5万元的奖金,那么他的销售利润是多少万元?
[解] (1)由题意知y=
1.5+2log5(x-9),x>10.))
(2)由题意知1.5+2log5(x-9)=5.5,
即log5(x-9)=2,
∴x-9=52,解得x=34.
∴老江的销售利润是34万元.
实际问题中对数函数模型要建模准确,计算时充分利用对数运算性质,注意变量的实际意义.
[跟踪训练]
某种动物的数量y(单位:只)与时间x(单位:年)的函数关系式为y=alog2(x+1),若这种动物第1年有100只,则第7年它们的数量为( )
A.300只 B.400只
C.500只 D.600只
解析:选A 由题意,知100=alog2(1+1),得a=100,则当x=7时,y=100log2(7+1)=100×3=300.
1.(多选)下列函数中为对数函数的是( )
A.y=log(-x) B.y=2log4(x-1)
C.y=ln x D.y=log(a2+a+2)x(a是常数)
解析:选CD 对于A,真数是-x,故A不是对数函数;对于B,y=2log4(x-1)=log2(x-1),真数是x-1,不是x,故B不是对数函数;对于C,ln x的系数为1,真数是x,故C是对数函数;对于D,底数a2+a+2=+>1,故D是对数函数.
2.已知对数函数的图象过点M(9,-2),则此对数函数的解析式为( )
A.y=log2x B.y=log3x
C.y=logx D.y=logx
解析:选C 设函数f(x)=logax(x>0,a>0且a≠1),
∵对数函数的图象过点M(9,-2),
∴-2=loga9,∴a-2=9,a>0,
解得a=.
∴此对数函数的解析式为y=logx.故选C.
3.已知函数f(x)=loga(x+2),若其图象过点(6,3),则f(2)的值为( )
A.-2 B.2
C. D.-
解析:选B 将点(6,3)代入f(x)=loga(x+2)中,
得3=loga(6+2)=loga8,即a3=8,∴a=2,
∴f(x)=log2(x+2),∴f(2)=log2(2+2)=2.
4.求下列函数的定义域:
(1)y=;
(2)y=.
解:(1)要使函数式有意义,需解得x>1,且x≠2.
故函数y=的定义域是{x|x>1,且x≠2}.
(2)要使函数式有意义,需即解得x≥4.
故函数y=的定义域是{x|x≥4}.
PAGE
4(共19张PPT)第二课时 对数函数的图象和性质的应用(习题课)
对数型函数的单调性
[例1] (1)函数y=log2|x-2|在区间(2,+∞)上的单调性为( )
A.先增后减 B.先减后增
C.单调递增 D.单调递减
(2)函数y=lg(-x2+2x+3)的单调递增区间是________.
[解析] (1)当x>2时,函数f(x)=log2|x-2|=log2(x-2).又函数y=log2u是增函数,u=x-2在区间(2,+∞)上也是增函数,故y=log2|x-2|在区间(2,+∞)上是一个单调增函数,故选C.
(2)由-x2+2x+3>0得-1
设u(x)=-x2+2x+3,
则u(x)在区间(-1,1]上单调递增,在区间[1,3)上单调递减.
所以函数y=lg(-x2+2x+3)的单调递增区间是(-1,1].
[答案] (1)C (2)(-1,1]
形如y=logaf(x)的函数的单调性
首先要确保f(x)>0,
当a>1时,y=logaf(x)的单调性在f(x)>0的前提下与y=f(x)的单调性一致;
当0
0的前提下与y=f(x)的单调性相反.
[注意] 研究对数型复合函数的单调性,一定要注意先研究函数的定义域,也就是要坚持“定义域优先”的原则.
[跟踪训练]
1.若y=log(2a-3)x在(0,+∞)上是增函数,则实数a的取值范围为________.
解析:由y=log(2a-3)x在(0,+∞)上是增函数,所以2a-3>1,解得a>2.
答案:(2,+∞)
2.讨论函数y=loga(3x-1)的单调性.
解:由3x-1>0,得函数的定义域为.
当a>1,x>时,
函数f(x)=loga(3x-1)为增函数;
当0
时,
函数f(x)=loga(3x-1)为减函数.
对数型函数的最值与值域
[例2] 求下列函数的值域:
(1)y=log(-x2+2x+1);
(2)f(x)=log2·log2(1≤x≤4).
[解] (1)设t=-x2+2x+1,则t=-(x-1)2+2.
∵y=logt为减函数,且0
(2)∵f(x)=log2·log2=(log2x-2)·(log2x-1)
=-,
又∵1≤x≤4,∴0≤log2x≤2,
∴当log2x=,
即x=2=2时,f(x)取最小值-;
当log2x=0,即x=1时,f(x)取得最大值2,
∴函数f(x)的值域是.
求对数型函数值域的方法
(1)求对数型函数的值域,一般需要根据对数函数的单调性及真数的取值范围求解;
(2)求函数的值域时,一定要注意定义域对它的影响,并结合函数的单调性求解,当函数较为复杂时,可对对数型函数进行换元,把复杂问题简单化.
[跟踪训练]
1.已知函数f(x)=3logx的定义域为[3,9],则函数f(x)的值域是________.
解析:∵y=logx在(0,+∞)上是减函数,
∴当3≤x≤9时,log9≤logx≤log3,
即-2≤logx≤-1,
∴-6≤3logx≤-3,
∴函数f(x)的值域是[-6,-3].
答案:[-6,-3]
2.函数y=2x-log(x+1)在区间[0,1]上的最大值为________,最小值为________.
解析:因为y=2x在[0,1]上单调递增,y=log(x+1)在[0,1]上单调递减,所以y=f(x)=2x-log(x+1)在[0,1]上单调递增,所以y的最大值为f(1)=21-log2=2-(-1)=3,最小值为f(0)=20-log1=1-0=1.
答案:3 1
对数函数性质的综合应用
[例3] 已知函数f(x)=loga(a>0,且a≠1).
(1)求f(x)的定义域;
(2)判断函数f(x)的奇偶性,并求函数的单调区间.
[解] (1)要使此函数有意义,则有
x-1>0))或
x-1<0,))
解得x>1或x<-1,故此函数的定义域为(-∞,-1)∪(1,+∞).
(2)由(1)可得f(x)的定义域关于原点对称.
∵f(-x)=loga=loga=-loga=-f(x),∴f(x)为奇函数.
f(x)=loga=loga,
令u=1+,则函数u=1+在区间(-∞,-1)和区间(1,+∞)上单调递减,
所以当a>1时,f(x)=loga在(-∞,-1),(1,+∞)上单调递减;当0
解决对数函数性质的综合问题的注意点
(1)注意代数式的变形,如分式通分,因式分解、配方法、分母(或分子)有理化等变形技巧;
(2)解答问题时应注意定义域优先的原则;
(3)由于对数函数单调性与底数有关,因此要注意是否需分类讨论.
[跟踪训练]
已知f(x)=log4(4x-1).
(1)求f(x)的定义域;
(2)讨论f(x)的单调性;
(3)求f(x)在区间上的值域.
解:(1)由4x-1>0,解得x>0,
因此f(x)的定义域为(0,+∞).
(2)设0
因此log4(4x1-1)
即f(x1)
(3)因为f(x)在区间上递增,
又f=0,f(2)=log415,
因此f(x)在上的值域为[0,log415].
1.已知函数f(x)=2x的反函数为y=g(x),则g的值为( )
A.-1 B.1
C.12 D.2
解析:选A ∵由y=f(x)=2x,得x=log2y,
∴原函数的反函数为g(x)=log2x,
则g=log2=-1.故选A.
2.已知函数f(x)=log2(1+2-x),则函数f(x)的值域是( )
A.[0,2) B.(0,+∞)
C.(0,2) D.[0,+∞)
解析:选B f(x)=log2(1+2-x),∵1+2-x>1,
∴log2(1+2-x)>0,∴函数f(x)的值域是(0,+∞),故选B.
3.函数f(x)=log5(2x+1)的单调增区间是________.
解析:因为y=log5x与y=2x+1均为增函数,故函数f(x)=log5(2x+1)是其定义域上的增函数,所以函数f(x)的单调增区间是.
答案:
4.已知函数f(x)=|logx|的定义域为,值域为[0,1],求m的取值范围.
解:作出f(x)=|logx|的图象(如图)可知f=f(2)=1,f(1)=0,由题意结合图象知:1≤m≤2.
∴m的取值范围为[1,2].
PAGE
4(共26张PPT)对数函数的图象和性质
新课程标准解读 核心素养
1.能用描点法或借助计算机工具画出具体对数函数的图象 直观想象
2.探索并了解对数函数的单调性与特殊点 直观想象、逻辑推理
3.知道对数函数y=logax与指数函数y=ax互为反函数(a>0,且a≠1) 数学抽象
第一课时 对数函数的图象和性质
观察下图,回答下面的问题.
[问题] (1)从图①上看,函数y=log2x与y=logx的图象有什么关系?函数y=logax与y=logx(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
a的范围 0<a<1 a>1
图 象
性 质 定义域 (0,+∞)
值域 R
定点 (1,0),即x=时,y=
单调性 在(0,+∞)上是减函数 在(0,+∞)上是增函数
对数函数图象的再理解
(1)对数函数的图象永远在y轴的右侧,对数函数的图象都经过点,(1,0),(a,1),且图象都在第一、四象限内;
(2)①若0
1且x>1,则有y>0;
②若0
1,或a>1且0
1.判断正误.(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)函数y=log0.3x是减函数.( )
(2)对数函数的图象一定在y轴右侧.( )
答案:(1)√ (2)√
2.下列所给函数图象可以是y=log2x的图象的是( )
答案:C
3.函数f(x)=loga(x+1)(a>0,且a≠1)恒过________点.
答案:(0,0)
知识点二 反函数
指数函数y=ax(a>0,且a≠1)和对数函数y=logax(a>0,且a≠1)互为反函数.两者的定义域和值域正好互换.
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f(x)=的反函数是________.
答案:f(x)=logx
2.函数g(x)=log8x的反函数是________.
答案:g(x)=8x
3.已知y=ax在R上是增函数,则y=logax在(0,+∞)上是________函数.(填“增”或“减”)
答案:增
对数型函数的图象
[例1] (1)当a>1时,在同一坐标系中,函数y=a-x与y=logax的图象为( )
(2)已知f(x)=loga|x|,满足f(-5)=1,试画出函数f(x)的图象.
(1)[解析] y=a-x=,∵a>1,∴0<<1,则y=a-x在(-∞,+∞)上是减函数,过定点(0,1);对数函数y=logax在(0,+∞)上是增函数,过定点(1,0).故选C.
[答案] C
(2)[解] 因为f(-5)=1,所以loga5=1,即a=5,故f(x)=log5|x|=
所以函数y=log5|x|的图象如图所示.
有关对数型函数图象的判断及应用技巧
(1)求函数y=m+logaf(x)(a>0,且a≠1)的图象过定点时,只需令f(x)=1求出x,即得定点为(x,m);
(2)给出函数解析式判断函数的图象,应首先考虑函数对应的基本初等函数是哪一种;其次找出函数图象的特殊点,判断函数的基本性质、定义域、单调性以及奇偶性等;最后综合上述几个方面将图象选出,解决此类题目常采用排除法;
(3)根据对数函数图象判断底数大小的方法:作直线y=1与所给图象相交,交点的横坐标即为各个底数,根据在第一象限内,自左向右,图象对应的对数函数的底数逐渐变大,可比较底数的大小.
[跟踪训练]
1.函数f(x)=loga(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:选C 令x-1=1,即x=2,
得f(2)=loga1+1=1,因此f(x)的图象恒过点(2,1).故选C.
2.对数函数y=logax(a>0,且a≠1)的大致图象如图所示,已知a的取值为,,,,则曲线C1,C2,C3,C4对应的a的值依次是________.
解析:当a>1时,对数函数y=logax的图象是上升的;当0
答案:,,,
3.作出函数y=|log2(x+1)|的图象.
解:第一步:作y=log2x的图象,如图(1)所示.
第二步:将y=log2x的图象沿x轴向左平移1个单位长度,得y=log2(x+1)的图象,如图(2)所示.
第三步:将y=log2(x+1)在x轴下方的图象作关于x轴的对称变换,得y=|log2(x+1)|的图象,如图(3)所示.
比较对数值的大小
[例2] (链接教科书第133页例3)比较下列各题中两个值的大小:
(1)log31.9,log32;
(2)log23,log0.32;
(3)logaπ,loga3.14(a>0,且a≠1).
[解] (1)因为y=log3x在(0,+∞)上是增函数,且1.9<2,所以log31.9
(2)因为log23>log21=0,log0.32
log0.32.
(3)π>3.14,当a>1时,函数y=logax在(0,+∞)上是增函数,
有logaπ>loga3.14;
当0
有logaπ
综上可得,当a>1时,logaπ>loga3.14;当0
比较对数值大小时常用的4种方法
(1)若底数为同一常数,则可由对数函数的单调性直接进行比较;
(2)若底数为同一字母,则根据底数对对数函数单调性的影响,对底数进行分类讨论;
(3)若底数不同,真数相同,则可以先用换底公式化为同底后,再进行比较,也可以利用顺时针方向底数增大画出对数函数的图象,再进行比较;
(4)若底数与真数都不同,则常借助1,0等中间量进行比较.
[跟踪训练]
比较下列各组对数值的大小:
(1)log与log;
(2)3log45与2log23;
(3)log0.3与log3;
解:(1)因为y=logx在(0,+∞)上单调递减,且<,所以log>log.
(2)∵3log45=log4125,2log23=log29=log481,且函数y=log4x在区间(0,+∞)上增函数,又125>81,所以3log45>2log23.
(3)由对数的性质知log0.3>0>log3,所以log0.3>log3.
求解对数不等式
[例3] 解不等式:
(1)log2(2x+3)≥log2(5x-6);
(2)loga(x-4)-loga(2x-1)>0(a>0且a≠1).
[解] (1)原不等式等价于
解得<x≤3.
所以不等式的解集为.
(2)原不等式化为loga(x-4)>loga(2x-1).
当a>1时,
不等式等价于 无解.
当0<a<1时,不等式等价于解得x>4.
综上可知,当a>1时,解集为 ;当0<a<1时,解集为{x|x>4}.
常见对数不等式的]2种解法
(1)形如logax>logab的不等式,借助y=logax的单调性求解,如果a的取值不确定,需分a>1与0<a<1两种情况讨论;
(2)形如logax>b的不等式,应将b化为以a为底数的对数式的形式,再借助y=logax的单调性求解.
[跟踪训练]
1.求满足不等式log3x<1的x的取值集合.
解:∵log3x<1=log33,
∴x满足的条件为
即0
∴x的取值集合为{x|0
2.已知log0.7(2x)
解:∵函数y=log0.7x在(0,+∞)上为减函数,
∴由log0.7(2x)
得
解得x>1.
∴x的取值范围是(1,+∞).
1.函数y=loga(x-2)(a>0且a≠1)的图象恒过的定点是( )
A.(1,0) B.(2,0)
C.(3,0) D.(4,0)
解析:选C 令x-2=1,得x=3.当x=3时,y=0,故函数的图象恒过定点(3,0).
2.如图,若C1,C2分别为函数y=logax和y=logbx的图象,则( )
A.0<a<b<1
B.0<b<a<1
C.a>b>1
D.b>a>1
解析:选B 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.
3.已知loga>1,求a的取值范围.
解:由loga>1得loga>logaa.
①当a>1时,有a<,此时无解;
②当0
所以a的取值范围是.
PAGE
7(共23张PPT)不同函数增长的差异
新课程标准解读 核心素养
1.了解常用的描述现实世界中不同增长规律的函数模型 数学抽象
2.了解直线上升、指数爆炸、对数增长等增长含义 逻辑推理
3.能根据具体问题选择合适的函数模型 数学建模
1859年,有人从欧洲带进澳洲几只兔子,由于澳洲有茂盛的牧草,而且没有兔子的天敌,兔子数量不断增加,不到100年,兔子们占领了整个澳大利亚,数量达到75亿只,可爱的兔子变得可恶起来,75亿只兔子吃掉了相当于75亿只羊所吃的牧草,草原的载畜率大大降低,而牛羊是澳大利亚的主要牲口.这使澳大利亚头痛不已.他们采用各种方法消灭这些兔子,直至二十世纪五十年代,科学家采用载液瘤病毒杀死了百分之九十的兔子,澳大利亚人才算松了一口气.
[问题] 想想看,澳大利亚的兔子为什么在不到100年的时间内发展到75亿只?
知识点 三种常见函数模型的增长差异
函数性质 y=ax(a>1) y=logax(a>1) y=kx(k>0)
在(0,+∞)上的增减性 增函数 增函数 增函数
图象的变化 随x的增大逐渐变“陡” 随x的增大逐渐趋于稳定 增长速度不变
形象描述 指数爆炸 对数增长 直线上升
增长速度 y=ax(a>1)的增长速度最终都会大大超过y=kx(k>0)的增长速度
增长结果 存在一个x0,当x>x0时,有ax>kx>logax
三种函数模型的再理解
(1)当描述增长速度变化很快时,常常选用指数函数模型;
(2)当要求不断增长,但又不会增长过快,也不会增长到很大时,常常选用对数函数模型.
1.判断正误.(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)增长速度不变的函数模型是一次函数模型.( )
(2)函数y=log2x增长的速度越来越慢.( )
(3)不存在一个实数m,使得当x>m时,1.1x>x100.( )
答案:(1)√ (2)√ (3)×
2.下列函数中随x的增大而增大且速度最快的是( )
A.y=ex B.y=ln x
C.y=2x D.y=e-x
答案:A
3.某同学最近5年内的学习费用y(千元)与时间x(年)的关系如图所示,则可选择的模拟函数模型是( )
A.y=ax+b B.y=ax2+bx+c
C.y=a·ex+b D.y=aln x+b
解析:选B 由散点图和四个函数的特征可知,可选择的模拟函数模型是y=ax2+bx+c.
几类函数模型增长的差异
[例1] (链接教科书第139页练习1题)四个自变量y1,y2,y3,y4随变量x变化的数据如下表:
x 1 5 10 15 20 25 30
y1 2 26 101 226 401 626 901
y2 2 32 1 024 32 768 1.05×106 3.36×107 1.07×109
y3 2 10 20 30 40 50 60
y4 2 4.322 5.322 5.907 6.322 6.644 6.907
则关于x呈指数型函数变化的变量是________.
[解析] 以爆炸式增长的变量呈指数型函数变化.从表格中可以看出,四个变量y1,y2,y3,y4均是从2开始变化,且都是越来越大,但是增长速度不同,其中变量y2的增长速度最快,画出它们的图象(图略),可知变量y2关于x呈指数型函数变化.
[答案] y2
常见的函数模型及增长特点
(1)线性函数模型:线性函数模型y=kx+b(k>0)的增长特点是直线上升,其增长速度不变;
(2)指数函数模型:指数函数模型y=ax(a>1)的增长特点是随着自变量的增大,函数值增大的速度越来越快,即增长速度急剧,形象地称为“指数爆炸”;
(3)对数函数模型:对数函数模型y=logax(a>1)的增长特点是随着自变量的增大,函数值增大的速度越来越慢,即增长速度平缓;
(4)幂函数模型:幂函数y=xn(n>0)的增长速度介于指数增长和对数增长之间.
[跟踪训练]
下列各项是四种生意预期的收益y关于时间x的函数,从足够长远的角度看,更为有前途的生意的序号是________.
①y=3×1.04x;②y=20+x10;
③y=40+lg(x+1);④y=80.
解析:结合三类函数的增长差异可知①的预期收益最大.
答案:①
几类函数模型的比较
[例2] 函数f(x)=2x和g(x)=x3的图象如图所示.设两函数的图象交于点A(x1,y1),B(x2,y2),且x1
(1)请指出示意图中曲线C1,C2分别对应哪一个函数;
(2)结合函数图象示意图,判断f(6),g(6),f(2 021),g(2 021)的大小.
[解] (1)C1对应的函数为g(x)=x3,C2对应的函数为f(x)=2x.
(2)因为f(1)>g(1),f(2)
g(10),
所以1
x2,
从图象上可以看出当x1
所以f(6)
当x>x2时,f(x)>g(x),所以f(2 021)>g(2 021);
又因为g(2 021)>g(6),
所以f(2 021)>g(2 021)>g(6)>f(6).
不同函数的变化规律
(1)线性函数增长模型适合于描述增长速度不变的变化规律;
(2)指数函数增长模型适合于描述增长速度急剧的变化规律;
(3)对数函数增长模型适合于描述增长速度平缓的变化规律.
[跟踪训练]
函数f(x)=lg x,g(x)=0.3x-1的图象如图所示:
(1)指出曲线C1,C2分别对应题中哪一个函数;
(2)比较两函数的增长差异(以两图象交点为分界点,对f(x),g(x)的大小进行比较).
解:(1)C1对应的函数为g(x)=0.3x-1,C2对应的函数为f(x)=lg x.
(2)当x∈(0,x1)时,g(x)>f(x);
当x∈(x1,x2)时,g(x)<f(x);
当x∈(x2,+∞)时,g(x)>f(x).
函数模型的选择问题
[例3] 某化工厂开发研制了一种新产品,在前三个月的月生产量依次为100 t,120 t,130 t.为了预测今后各个月的生产量,需要以这三个月的月产量为依据,用一个函数来模拟月产量y与月序数x之间的关系.对此模拟函数可选用二次函数y=f(x)=ax2+bx+c(a,b,c均为待定系数,x∈N*)或函数y=g(x)=pqx+r(p,q,r均为待定系数,x∈N*),现在已知该厂这种新产品在第四个月的月产量为137 t,则选用这两个函数中的哪一个作为模拟函数较好?
[解] 根据题意可列方程组
解得
所以y=f(x)=-5x2+35x+70.①
同理y=g(x)=-80×0.5x+140.②
再将x=4分别代入①式与②式得
f(4)=-5×42+35×4+70=130(t),g(4)=-80×0.54+140=135(t).
与f(4)相比,g(4)在数值上更为接近第四个月的实际月产量,所以②式作为模拟函数比①式更好,故选用函数y=g(x)=pqx+r作为模拟函数较好.
建立函数模型应遵循的三个原则
(1)简化原则:建立函数模型,原型一定要简化,抓主要因素,主要变量,尽量建立较低阶、较简便的模型;
(2)可推演原则:建立模型,一定要有意义,既能作理论分析,又能计算、推理,且能得出正确结论;
(3)反映性原则:建立模型,应与原型具有“相似性”,所得模型的解应具有说明问题的功能,能回到具体问题中解决问题.
[跟踪训练]
某人对东北一种松树生长进行了研究,收集了其高度h(米)与生长时间t(年)的相关数据,选择h=mt+b与h=loga(t+1)来刻画h与t的关系,你认为哪个符合?并预测第8年的松树高度.
t(年) 1 2 3 4 5 6
h(米) 0.6 1 1.3 1.5 1.6 1.7
解:据表中数据作出散点如图.由图可以看出与一次函数模型不吻合,选用对数型函数比较合理.
不妨将(2,1)代入到h=loga(t+1)中,得1=loga3,解得a=3.
故可用函数h=log3(t+1)来刻画h与t的关系.当t=8时,求得h=log3(8+1)=2,
故可预测第8年松树的高度为2米.
1.下列函数中,增长速度越来越慢的是( )
A.y=6x B.y=log6x
C.y=x6 D.y=6x
解析:选B D中一次函数的增长速度不变,A、C中函数的增长速度越来越快,只有B中对数函数的增长速度越来越慢,符合题意.
2.在某个物理实验中,测量得变量x和变量y的几组数据,如下表:
x 0.50 0.99 2.01 3.98
y -0.99 0.01 0.98 2.00
则对x,y最适合的拟合函数是( )
A.y=2x B.y=x2-1
C.y=2x-2 D.y=log2x
解析:选D 将x=0.50代入计算,可以排除A;将x=2.01代入计算,可以排除B、C.故选D.
3.向高为H的水瓶内注水,一直到注满为止,如果注水量V与水深h的函数图象如图所示,那么水瓶的形状大致是( )
解析:选B 水深h为自变量,随着h的增大,A项中V的增长速度越来越快,C项中先慢后快,D项中增长速度不变,只有B项中V的增长速度越来越慢.
4.已知函数f(x)=3x,g(x)=2x,当x∈R时,f(x)与g(x)的大小关系为________.
解析:在同一直角坐标系中画出函数f(x)=3x,g(x)=2x的图象,如图所示,由于函数f(x)=3x的图象在函数g(x)=2x图象的上方,则f(x)>g(x).
答案:f(x)>g(x)
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同课章节目录
第一章 集合与常用逻辑用语
1.1 集合的概念
1.2 集合间的基本关系
1.3 集合的基本运算
1.4 充分条件与必要条件
1.5 全称量词与存在量词
第二章 一元二次函数、方程和不等式
2.1 等式性质与不等式性质
2.2 基本不等式
2.3 二次函数与一元二次方程、不等式
第三章 函数概念与性质
3.1 函数的概念及其表示
3.2 函数的基本性质
3.3 幂函数
3.4 函数的应用(一)
第四章 指数函数与对数函数
4.1 指数
4.2 指数函数
4.3 对数
4.4 对数函数
4.5 函数的应用(二)
第五章 三角函数
5.1 任意角和弧度制
5.2 三角函数的概念
5.3 诱导公式
5.4 三角函数的图象与性质
5.5 三角恒等变换
5.6 函数 y=Asin( ωx + φ)
5.7 三角函数的应用
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