指数函数与对数函数对照表
前面我们刚学了指数函数,现在我们又学了对数函数,而且同底的指数函数和对数函数互为反函数,你能分清它们之间的区别与联系吗?下表可帮助同学们理顺它们之间的关系,以形成对它们的整体认识.
指数函数和对数函数对照表
名称
指数函数
对数函数
一般形式
定义域
R
(0,+∞)
值域
(0,+∞)
R
函数值变化情况
当时,
当时,
当时,
当时,
单调性
当时,是增函数;
当时,是减函数.
当时,是增函数;当时,是减函数.
图象
(a>0且a≠1)的图象与(a>0且a≠1)的图象关于直线y=x对称.
当a>1时, 当0<a<1时,
补充性质
当a>1时,图象向上越靠近y轴,底数越大;
当0<a<1时,图象向上越靠近y轴,底数越小.
当a>1时,图象向右越靠近x轴,底数越大;
当0<a<1时,图象向右越靠近x轴,底数越小.
理解并熟记表格最后一项中的补充性质,对我们认识函数的性质,运用数形结合的思想解题都有很大好处.
对数函数创新题两例
函数中的创新题,一般会给出新定义、新运算等,这就要求我们读懂题目,并把新概念、新定义、新运算与所学知识相结合,在较高层次上分析问题、解决问题.
例1 定义:函数,x∈D,若存在常数C,对于任意x1∈D,存在惟一的x2∈D,使得,则称函数在D上的“均值”为C,已知=lgx,x∈[10,100],则函数=lgx在[10,100]上的均值为( ).
(A) (B) (C) (D)10
解析:由题意,当10≤x1≤100时,x2也要在[10,100]内,且,即x1x2是常数.
令,又≤≤,
∴,∴m=1000,
∴.
点评:本题是新定义题,其关键是在[10,100]上x2被x1惟一确定,且为常数,故可令,然后依据x2∈[10,100],求出m=1000,再由求出C.
例2 给定,n∈N*,定义使a1·a2·a3·…·ak为整数的k(k∈N*)叫做“企盼数”,求区间(1,62)内的所有企盼数的和.
解:∵,
∴a1·a2·a3·…·ak=log23×log34×log45×…×
log(k+1)(k+2)=.
设为整数m,即.
∴,即,
又∵k∈(1,62),即1<2m-2<62,∴3<2m<64,
∴m=2,3,4,5,代入得到k=2,6,14,30.
∴区间(1,62)内所有“企盼数”之和为2+6+14+30=52.
“同正异负” 你注意到了吗
结合对数函数的图象,我们可以归纳出下面的重要性质.
性质:在对数函数y=logax(a>0且a≠1)中,
(1)若0<a<1且0<x<1,或a>1且x>1,则有y>0;
(2)若0<a<1且x>1,或a>1且0<x<1,则有y<0.
以上性质可以简称为:同区间为正,异区间为负.
在对数函数的学习中,以上性质往往容易被忽视,但它恰恰就是解决一些对数函数问题的关键所在.下面结合几个实例加以分析.
例1 如果loga3>logb3>0,那么a,b间的关系是( ).
(A)0<a<b<1 (B)1<a<b
(C)0<b<a<1 (D)1<b<a
解析:由于loga3>logb3>0,3>1,结合“同区间为正”可得:a>1,b>1,
又由loga3>logb3>0得,
即log3b>log3a,所以b>a,
所以b>a>1,故选(B).
例2 若定义在区间(-1,0)内的函数f(x)=log2a(x+1)满足f(x)>0,则a的取值范围是( ).
(A) (B)
(C) (D)(0,+∞)
解析:∵-1<x<0,∴0<x+1<1,又f(x)>0,
结合“同区间为正”可得:0<2a<1,解得0<a<,故选(A).
例3 已知,且|logba|=-logba,则有( ).
(A)a>1且b>1 (B)0<a<1且b>1
(C)a>1且0<b<1 (D)0<a<1且0<b<1
解析:∵,∴>0.
同理可得logba<0.结合同区间为正,异区间为负,得0<a<1,b>1,故选(B).
例4 设0<a<1,函数f(x)=loga(a2x-2ax-2),则使f(x)<0的x的取值范围是( ).
(A)(-∞,0) (B)(0,+∞)
(C)(-∞,loga3) (D)(loga3,+∞)
解析:由于0<a<1,由“异区间为负”可得:a2x-2ax-2>1,
则(ax-3)(ax+1)>0,
所以ax>3,即x<loga3,故可排除(A)、(B)、(D),选(C).
例5 若log2a<0,则a的取值范围是( ).
(A) (B)(1,+∞)
(C) (D)
解析:由“异区间为负”可得:,或.
解得<a<1,故选(C).