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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
高中数学人教A版(2019)第四章4.4对数函数课件+学案(6份打包)
文档属性
名称
高中数学人教A版(2019)第四章4.4对数函数课件+学案(6份打包)
格式
zip
文件大小
2.5MB
资源类型
教案
版本资源
人教A版(2019)
科目
数学
更新时间
2022-09-02 14:54:42
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文档简介
(共27张PPT)
第1课时 对数函数的概念、图象及性质
新知初探·课前预习
题型探究·课堂解透
新知初探·课前预习
课程标准
(1)理解对数函数的概念,会求对数函数的定义域.(2)能画出具体对数函数的图象,并能根据对数函数的图象说明对数函数的性质.
教 材 要 点
要点一 对数函数的概念
一般地,把函数y=logax(a>0,且a≠1)叫做对数函数,其中x是自变量,函数的定义域是________ .
(0,+∞)
要点二 对数函数的图象与性质
对数函数y=logax(a>0,且a≠1)的图象和性质如下表:
定义 y=logax (a>0,且a≠1) 底数 a>1 0
图象
定义域 ________ 值域 R (0,+∞)
单调性 在(0,+∞)上是增函数 在(0,+∞)上是减函数
共点性 图象过定点________,即x=1时,y=0 函数值特点 x∈(0,1)时,y∈_________;x∈[1,+∞)时,y∈__________ x∈(0,1)时,y∈________;x∈[1,+∞)时,y∈_______
对称性 函数y=logax与y=的图象关于________对称 (1,0)
(-∞,0)
[0,+∞)
(0,+∞)
(-∞,0]
x轴
要点三 反函数
指数函数______(a>0,且a≠1)与对数函数y=______________互为反函数 .
y=ax
logax(a>0且a≠1)
助 学 批 注
批注 由指数式与对数式的关系知,对数函数的自变量x恰好是指数函数的函数值y,所以对数函数的定义域是(0,+∞).
批注 底数a与1的大小关系决定了对数函数图象的“升降”:当a>1时,对数函数的图象“上升”;当0<a<1时,对数函数的图象“下降”.
批注 图象关于直线y=x对称.
基 础 自 测
1.思考辨析(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)y=log2x2是对数函数.( )
(2)对数函数的图象一定在y轴的右侧.( )
(3)函数y=loga(x+1)的定义域为(0,+∞).( )
(4)函数y=log2x与y=x2互为反函数.( )
×
√
×
×
2.对数函数的图象过点M(125,3),则此对数函数的解析式为( )
A.y=log5x B.y=
C.y= D.y=log3x
答案:A
解析:设函数解析式为y=logax(a>0,且a≠1).
由于对数函数的图象过点M(125,3),
所以3=loga125,得a=5.
所以对数函数的解析式为y=log5x.
3.函数y=logax的图象如图所示,则实数a的可能取值为( )
A.5 B.
C. D.
答案:A
解析:由图可知,a>1.
4.函数f(x)=log0.5(x-1)的定义域是________.
(1,+∞)
解析:要使函数f(x)=log0.5(x-1)有意义就要x-1>0,即x>1,所以函数f(x)=log0.5(x-1)的定义域是(1,+∞).
题型探究·课堂解透
题型 1 对数函数的概念
例1 (1)指出下列函数是对数函数的是( )
A.y=3log2x B.y=log6x
C.y=logx3 D.y=log2x+1
答案:B
解析:A中log2x的系数是3,不是1,不是对数函数.
B符合对数函数的结构形式,是对数函数.
C中自变量在底数位置上,不是对数函数.
D中对数式log2x后又加1,不是对数函数.
(2)对数函数f(x)的图象过点(3,-2),则f()=________.
解析:设f(x)=logax,则loga3=-2,∴a-2=3,
∴a=,∴f(x)=,
∴f()==-1.
-1
方法归纳
判断一个函数是对数函数的方法
巩固训练1 已知函数f(x)=(2m2-m)logax+m-1是对数函数,则m=________.
1
解析:因为函数f(x)是对数函数,则解得m=1.
题型 2 对数型函数的定义域
例2 求下列函数的定义域.
(1)y=loga(3-x)+loga(3+x);
(2)y=log2(16-4x).
(3)f(x)=log(2x-1)(-4x+8).
解析:(1)由得-3
(2)由16-4x>0,得4x<16=42,由指数函数的单调性得x<2,
∴函数y=log2(16-4x)的定义域为(-∞,2).
(3)由题意得解得
故函数y=log(2x-1)(-4x+8)的定义域为.
方法归纳
求对数型函数的方法
除遵循前面已学习过的求函数定义域的方法外,还要对这种函数自身有如下要求:一是要特别注意真数大于零;二是要注意对数的底数大于零且不等于1.
巩固训练2 (1)函数y=ln (4-x)+的定义域为( )
A.(0,4) B.(0,4]
C.[0,4) D.[0,4]
答案:C
解析:函数y=ln (4-x)+,要使函数有意义可得,
解得0≤x<4,所以函数的定义域为[0,4).
(2)函数f(x)=的定义域为______________.
(2,3)
解析:由函数的解析式可知: 2
所以函数的定义域为:(2,3)
题型 3 对数函数的图象
例3 (1)如图所示的曲线是对数函数y=logax,y=logbx,y=logcx,y=logdx的图象,则a,b,c,d与1的大小关系为___________.
b>a>1>d>c
解析:由题图可知函数y=logax,y=logbx的底数a>1,b>1,函数y=logcx,y=logdx的底数0<c<1,0<d<1.
过点(0,1)作平行于x轴的直线,则直线与四条曲线交点的横坐标从左向右依次为c,d,a,b,显然b>a>1>d>c.
(2)已知函数y=loga(x+3)-1(a>0,且a≠1)的图象恒过定点A,若
点A也在函数f(x)=3x+b的图象上,则f(log32)=________.
解析:依题意可知定点A(-2,-1),f(-2)=3-2+b=-1,b=-,故f(x)=3x-,f(log32)=3log32-=2-=.
方法归纳
解与对数函数图象有关问题的策略
巩固训练3 (1)函数y=lg (x+1)的图象大致是( )
解析:由底数大于1可排除A、B,y=lg (x+1)可看作是y=lg x的图象向左平移1个单位.(或令x=0得y=0,而且函数为增函数).
答案:C
(2)已知函数y=loga(x-3)-1的图象恒过定点P,则点P的坐标是________.
(4,-1)
解析: y=logax的图象恒过点(1,0),令x-3=1,得x=4,则y=-1.第1课时 对数函数的概念、图象及性质
课程标准
(1)理解对数函数的概念,会求对数函数的定义域.(2)能画出具体对数函数的图象,并能根据对数函数的图象说明对数函数的性质.
新知初探·课前预习——突出基础性
教材要点
要点一 对数函数的概念
一般地,把函数y=logax(a>0,且a≠1)叫做对数函数,其中x是自变量,函数的定义域是________ .
要点二 对数函数的图象与性质
对数函数y=logax(a>0,且a≠1)的图象和性质如下表:
定义 y=logax (a>0,且a≠1)
底数 a>1 0
图象
定义域 ________
值域 R
单调性 在(0,+∞)上是增函数 在(0,+∞)上是减函数
共点性 图象过定点________,即x=1时,y=0
函数值特点 x∈(0,1)时,y∈____;x∈[1,+∞)时,y∈____ x∈(0,1)时,y∈____;x∈[1,+∞)时,y∈____
对称性 函数y=logax与y=的图象关于________对称
要点三 反函数
指数函数______(a>0,且a≠1)与对数函数y=______互为反函数 .
助学批注
批注 由指数式与对数式的关系知,对数函数的自变量x恰好是指数函数的函数值y,所以对数函数的定义域是(0,+∞).
批注 底数a与1的大小关系决定了对数函数图象的“升降”:当a>1时,对数函数的图象“上升”;当0<a<1时,对数函数的图象“下降”.
批注 图象关于直线y=x对称.
基础自测
1.思考辨析(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)y=log2x2是对数函数.( )
(2)对数函数的图象一定在y轴的右侧.( )
(3)函数y=loga(x+1)的定义域为(0,+∞).( )
(4)函数y=log2x与y=x2互为反函数.( )
2.对数函数的图象过点M(125,3),则此对数函数的解析式为( )
A.y=log5xB.y=
C.y=D.y=log3x
3.函数y=logax的图象如图所示,则实数a的可能取值为( )
A.5B.
C.D.
4.函数f(x)=log0.5(x-1)的定义域是________.
题型探究·课堂解透——强化创新性
题型 1 对数函数的概念
例1 (1)指出下列函数是对数函数的是( )
A.y=3log2xB.y=log6x
C.y=logx3D.y=log2x+1
(2)对数函数f(x)的图象过点(3,-2),则f()=________.
方法归纳
判断一个函数是对数函数的方法
巩固训练1 已知函数f(x)=(2m2-m)logax+m-1是对数函数,则m=________.
对数型函数的定义域
例2 求下列函数的定义域.
(1)y=loga(3-x)+loga(3+x);
(2)y=log2(16-4x).
(3)f(x)=log(2x-1)(-4x+8).
方法归纳
求对数型函数的方法
除遵循前面已学习过的求函数定义域的方法外,还要对这种函数自身有如下要求:一是要特别注意真数大于零;二是要注意对数的底数大于零且不等于1.
巩固训练2 (1)函数y=ln (4-x)+的定义域为( )
A.(0,4) B.(0,4]
C.[0,4) D.[0,4]
(2)函数f(x)=的定义域为________.
题型 3 对数函数的图象
例3 (1)如图所示的曲线是对数函数y=
logax,y=logbx,y=logcx,y=logdx的图象,则a,b,c,d与1的大小关系为________.
(2)已知函数y=loga(x+3)-1(a>0,且a≠1)的图象恒过定点A,若点A也在函数f(x)=3x+b的图象上,则f(log32)=________.
方法归纳
解与对数函数图象有关问题的策略
巩固训练3 (1)函数y=lg (x+1)的图象大致是( )
(2)已知函数y=loga(x-3)-1的图象恒过定点P,则点P的坐标是________.
第1课时 对数函数的概念、图象及性质
新知初探·课前预习
[教材要点]
要点一
(0,+∞)
要点二
(0,+∞) (1,0) (-∞,0) [0,+∞) (0,+∞) (-∞,0] x轴
要点三
y=ax logax(a>0且a≠1)
[基础自测]
1.答案:(1)× (2)√ (3)× (4)×
2.解析:设函数解析式为y=logax(a>0,且a≠1).
由于对数函数的图象过点M(125,3),
所以3=loga125,得a=5.
所以对数函数的解析式为y=log5x.
答案:A
3.解析:由图可知,a>1.
答案:A
4.解析:要使函数f(x)=log0.5(x-1)有意义就要x-1>0,即x>1,所以函数f(x)=log0.5(x-1)的定义域是(1,+∞).
答案:(1,+∞)
题型探究·课堂解透
例1 解析:(1)A中log2x的系数是3,不是1,不是对数函数.
B符合对数函数的结构形式,是对数函数.
C中自变量在底数位置上,不是对数函数.
D中对数式log2x后又加1,不是对数函数.
(2)设f(x)=logax,则loga3=-2,∴a-2=3,
∴a=,∴f(x)=,
∴f()==-1.
答案:(1)B (2)-1
巩固训练1 解析:因为函数f(x)是对数函数,则解得m=1.
答案:1
例2 解析:(1)由得-3
∴函数的定义域是(-3,3).
(2)由16-4x>0,得4x<16=42,
由指数函数的单调性得x<2,
∴函数y=log2(16-4x)的定义域为(-∞,2).
(3)由题意得解得
故函数y=log(2x-1)(-4x+8)的定义域为.
巩固训练2 解析:(1)函数y=ln (4-x)+,要使函数有意义可得,
解得0≤x<4,所以函数的定义域为[0,4).
(2)由函数的解析式可知: 2
所以函数的定义域为:(2,3)
答案:(1)C (2)(2,3)
例3 解析:(1)由题图可知函数y=logax,y=logbx的底数a>1,b>1,函数y=logcx,y=logdx的底数0<c<1,0<d<1.
过点(0,1)作平行于x轴的直线,则直线与四条曲线交点的横坐标从左向右依次为c,d,a,b,显然b>a>1>d>c.
(2)依题意可知定点A(-2,-1),f(-2)=3-2+b=-1,b=-,故f(x)=3x-,f(log32)=3log32-=2-=.
答案:(1)b>a>1>d>c (2)
巩固训练3 解析:(1)由底数大于1可排除A、B,y=lg (x+1)可看作是y=lgx的图象向左平移1个单位.(或令x=0得y=0,而且函数为增函数).
(2) y=logax的图象恒过点(1,0),令x-3=1,得x=4,则y=-1.
答案:(1)C (2)(4,-1)
1(共25张PPT)
第2课时 对数函数及其性质的应用
新知初探·课前预习
题型探究·课堂解透
新知初探·课前预习
课 程 标 准
(1)进一步理解对数函数的性质.
(2)能运用对数函数的性质解决相关问题.
教 材 要 点
要点 对数型复合函数的单调性
复合函数y=f[g(x)]是由y=f(x)与y=g(x)复合而成,若f(x)与g(x)的单调性相同,则其复合函数f[g(x)]为________;若f(x)与g(x)的单调性相反,则其复合函数f[g(x)]为________.
对于对数型复合函数y=logaf(x)来说,函数y=logaf(x)可看成是y=logau与u=f(x)两个简单函数复合而成的,由复合函数单调性“同增异减”的规律即可判断.
增函数
减函数
助 学 批 注
批注 三看:
(1)看底数是否大于1,
(2)看函数的定义域,
(3)看复合函数的构成.
基 础 自 测
1.思考辨析(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)函数y=logax(a>0,且a≠1)在(0,+∞)上是单调函数.( )
(2)若函数y=ax(a>0,且a≠1)在R上是增函数,则函数y=logax在(0,+∞)上也是增函数.( )
(3)ln x<1的解集为(-∞,e).( )
(4)y=log2[(x-1)(x-2)]的增区间是(-∞,1).( )
√
√
×
×
2.已知a=log20.6,b=log20.8,c=log21.2,则( )
A.c>b>a B.c>a>b
C.b>c>a D.a>b>c
答案:A
解析:∵y=log2x在定义域上单调递增,
∴log20.6
b>a.
3.函数f(x)=的单调递增区间是( )
A.(-∞,2) B.(-∞,0)
C.(2,+∞) D.(0,+∞)
答案:A
解析:函数的定义域为(-∞,2)
因为函数y=2-x在(-∞,2)上为减函数.
又0<<1,所以函数f(x)=的单调增区间是(-∞,2).
4.不等式log4x≤的解集为________.
(0,2]
解析:由题设,可得:log4x≤log4 ,则0
∴不等式解集为(0,2].
题型探究·课堂解透
题型 1 比较对数值的大小
例1 (多选)下列各组的大小关系正确的是( )
B.log1.51.6>log1.51.4
C.log0.57<log0.67 D.log3π>log20.8
答案:BD
解析:A中,因为函数y= 是减函数,且0.5<0.6,所以>,A错;B中,因为函数y=log1.5x是增函数,且1.6>1.4,所以log1.51.6>log1.51.4,B正确;C中,因为0>log70.6>log70.5,所以 < ,即log0.67
log31=0,log20.8
log20.8,D正确.
方法归纳
比较对数值大小的三种常用方法
巩固训练1 若4x=5y=20,z=logxy,则x,y,z的大小关系为( )
A.x
C.y
答案:D
解析:∵4x=5y=20,
根据指数与对数的关系和y=logax(a>1)为增函数:
x=log420>log416=2,
y=log520,由log55
∴1
可得logxy
综上:z
题型 2 解对数不等式
例2 已知log0.3(3x)
A.(,+∞) B.(-∞,)
C.(-) D.(0,)
答案:A
解析:因为函数y=log0.3x是(0,+∞)上的减函数,所以原不等式等价于解得x>.
方法归纳
对数不等式的2种类型及解法
巩固训练2 已知loga>1,则a的取值范围为________.
(,1)
解析:由loga>1得loga>logaa.
①当a>1时,有a<,此时无解.
②当0
从而
∴a的取值范围是(,1).
题型 3 对数型复合函数的单调性
例3 若函数f(x)=ln (ax-2)在(1,+∞)单调递增,则实数a的取值范围为( )
A.(0,+∞) B.(2,+∞)
C.(0,2] D.[2,+∞)
答案:D
解析:函数f(x)=ln (ax-2)中,令u=ax-2,函数y=ln u在(0,+∞)上单调递增,而函数f(x)=ln (ax-2)在(1,+∞)上单调递增,则函数u=ax-2在(1,+∞)上单调递增,且 x>1,ax-2>0,
因此,,解得a≥2,
所以实数a的取值范围为[2,+∞).
方法归纳
已知对数型函数的单调性求参数的取值范围
一要结合复合函数的单调性规律,二要注意函数的定义域.
巩固训练3 函数f(x)=ln (x2-2x-8)的单调递增区间是( )
A.(-∞,-2) B.(-∞,1)
C.(1,+∞) D.(4,+∞)
答案:D
解析:要使函数有意义,则:x2-2x-8>0,解得:x<-2或x>4,结合二次函数的单调性、对数函数的单调性和复合函数同增异减的原则,可得函数的单调增区间为(4,+∞).
题型 4 对数型函数性质的综合应用
例4 已知函数f(x)=loga(a>0,且a≠1).
(1)判断函数f(x)的奇偶性;
(2)判断函数f(x)的单调性.
解析:(1)由>0,∴f(x)的定义域为(-4,4),关于原点对称,
又f(-x)=loga=loga()-1=-loga=-f(x),
∴f(x)是奇函数;
(2)∵t==-1+在(-4,4)上单调递减,
又当0
当a>1时,y=logat在(0,+∞)上单调递增,
∴当0
当a>1时,f(x)=loga在(-4,4)上单调递减.
方法归纳
解决对数型函数性质的策略
巩固训练4 已知奇函数f(x)=ln .
(1)求实数a的值;
(2)判断函数f(x)在(1,+∞)上的单调性,并利用函数单调性的定义证明.
解析:(1)∵f(x)是奇函数,∴f(-x)=-f(x),即ln =-ln .
∴=,即(a2-1)x2=0,得a=±1,
经检验a=-1时不符合题意,∴a=1.
(2)f(x)在(1,+∞)上单调递减.
证明:由(1)得f(x)=ln ,x∈(-∞,-1)任取x1,x2∈(1,+∞),且x1
f(x1)-f(x2)=ln -ln =ln (·)=ln .
∵1
0,>1,
∴f(x1)-f(x2)>0,f(x1)>f(x2),
∴f(x)在(1,+∞)上单调递减.第2课时 对数函数及其性质的应用
课程标准
(1)进一步理解对数函数的性质.(2)能运用对数函数的性质解决相关问题.
新知初探·课前预习——突出基础性
教材要点
要点 对数型复合函数的单调性
复合函数y=f[g(x)]是由y=f(x)与y=g(x)复合而成,若f(x)与g(x)的单调性相同,则其复合函数f[g(x)]为________;若f(x)与g(x)的单调性相反,则其复合函数f[g(x)]为________.
对于对数型复合函数y=logaf(x)来说,函数y=logaf(x)可看成是y=logau与u=f(x)两个简单函数复合而成的,由复合函数单调性“同增异减”的规律即可判断.
助学批注
批注 三看:
(1)看底数是否大于1,
(2)看函数的定义域,
(3)看复合函数的构成.
基础自测
1.思考辨析(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)函数y=logax(a>0,且a≠1)在(0,+∞)上是单调函数.( )
(2)若函数y=ax(a>0,且a≠1)在R上是增函数,则函数y=logax在(0,+∞)上也是增函数.( )
(3)lnx<1的解集为(-∞,e).( )
(4)y=log2[(x-1)(x-2)]的增区间是(-∞,1).( )
2.已知a=log20.6,b=log20.8,c=log21.2,则( )
A.c>b>aB.c>a>b
C.b>c>aD.a>b>c
3.函数f(x)=的单调递增区间是( )
A.(-∞,2) B.(-∞,0)
C.(2,+∞) D.(0,+∞)
4.不等式log4x≤的解集为________.
题型探究·课堂解透——强化创新性
题型 1 比较对数值的大小
例1 (多选)下列各组的大小关系正确的是( )
B.log1.51.6>log1.51.4
C.log0.57<log0.67D.log3π>log20.8
方法归纳
比较对数值大小的三种常用方法
巩固训练1 若4x=5y=20,z=logxy,则x,y,z的大小关系为( )
A.x
C.y
题型 2 解对数不等式
例2 已知log0.3(3x)
A.(,+∞) B.(-∞,)
C.(-) D.(0,)
方法归纳
对数不等式的2种类型及解法
巩固训练2 已知loga>1,则a的取值范围为________.
题型 3 对数型复合函数的单调性
例3 若函数f(x)=ln (ax-2)在(1,+∞)单调递增,则实数a的取值范围为( )
A.(0,+∞) B.(2,+∞)
C.(0,2] D.[2,+∞)
方法归纳
已知对数型函数的单调性求参数的取值范围
一要结合复合函数的单调性规律,二要注意函数的定义域.
巩固训练3 函数f(x)=ln (x2-2x-8)的单调递增区间是( )
A.(-∞,-2) B.(-∞,1)
C.(1,+∞) D.(4,+∞)
题型 4 对数型函数性质的综合应用
例4 已知函数f(x)=loga(a>0,且a≠1).
(1)判断函数f(x)的奇偶性;
(2)判断函数f(x)的单调性.
方法归纳
解决对数型函数性质的策略
巩固训练4 已知奇函数f(x)=ln.
(1)求实数a的值;
(2)判断函数f(x)在(1,+∞)上的单调性,并利用函数单调性的定义证明.
第2课时 对数函数及其性质的应用
新知初探·课前预习
[教材要点]
要点
增函数 减函数
[基础自测]
1.答案:(1)√ (2)√ (3)× (4)×
2.解析:∵y=log2x在定义域上单调递增,
∴log20.6
b>a.
答案:A
3.解析:函数的定义域为(-∞,2)
因为函数y=2-x在(-∞,2)上为减函数.
又0<<1,所以函数f(x)=的单调增区间是(-∞,2).
答案:A
4.解析:由题设,可得:log4x≤log4,则0
∴不等式解集为(0,2].
答案:(0,2]
题型探究·课堂解透
例1 解析:A中,因为函数y=是减函数,且0.5<0.6,所以>,A错;B中,因为函数y=log1.5x是增函数,且1.6>1.4,所以log1.51.6>log1.51.4,B正确;C中,因为0>log70.6>log70.5,所以<,即log0.67
log31=0,log20.8
log20.8,D正确.
答案:BD
巩固训练1 解析:∵4x=5y=20,
根据指数与对数的关系和y=logax(a>1)为增函数:
x=log420>log416=2,
y=log520,由log55
∴1
可得logxy
综上:z
答案:D
例2 解析:因为函数y=log0.3x是(0,+∞)上的减函数,所以原不等式等价于解得x>.
答案:A
巩固训练2 解析:由loga>1得loga>logaa.
①当a>1时,有a<,此时无解.
②当0
从而
∴a的取值范围是(,1).
答案:(,1)
例3 解析:函数f(x)=ln (ax-2)中,令u=ax-2,函数y=lnu在(0,+∞)上单调递增,
而函数f(x)=ln (ax-2)在(1,+∞)上单调递增,则函数u=ax-2在(1,+∞)上单调递增,且 x>1,ax-2>0,
因此,,解得a≥2,
所以实数a的取值范围为[2,+∞).
答案:D
巩固训练3 解析:要使函数有意义,则:x2-2x-8>0,解得:x<-2或x>4,结合二次函数的单调性、对数函数的单调性和复合函数同增异减的原则,可得函数的单调增区间为(4,+∞).
答案:D
例4 解析:(1)由>0,∴f(x)的定义域为(-4,4),关于原点对称,
又f(-x)=loga=loga()-1=-loga=-f(x),
∴f(x)是奇函数;
(2)∵t==-1+在(-4,4)上单调递减,
又当0
当a>1时,y=logat在(0,+∞)上单调递增,
∴当0
当a>1时,f(x)=loga在(-4,4)上单调递减.
巩固训练4 解析:(1)∵f(x)是奇函数,
∴f(-x)=-f(x),
即ln=-ln.
∴=,即(a2-1)x2=0,得a=±1,
经检验a=-1时不符合题意,∴a=1.
(2)f(x)在(1,+∞)上单调递减.
证明:由(1)得f(x)=ln,x∈(-∞,-1)任取x1,x2∈(1,+∞),且x1
f(x1)-f(x2)=ln-ln=ln (·)=ln.
∵1
0,>1,
∴f(x1)-f(x2)>0,f(x1)>f(x2),
∴f(x)在(1,+∞)上单调递减.
2(共23张PPT)
4.4.3 不同函数增长的差异
新知初探·课前预习
题型探究·课堂解透
新知初探·课前预习
课程标准
(1)了解指数函数、对数函数及一次函数等函数模型的增长差异.(2)会根据函数的增长差异选择函数模型.
教 材 要 点
要点 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 ________ ________ ________
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________的增长速度;总存在一个x0,当x>x0时,恒有________ 增长结果 存在一个x0,当x>x0时,有________ 增函数
增函数
增函数
y=kx(k>0)
logax
ax>kx>logax
助 学 批 注
批注 其增长特点是随着自变量x的增大,函数值增长的速度越来越快,常称之为“指数爆炸”.
批注 其增长的特点是开始阶段增长得较快,但随着x的逐渐增大,其函数值变化得越来越慢,常称之为“蜗牛式增长”.
基 础 自 测
1.思考辨析(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)对任意的x>0,kx>logax.( )
(3)对任意的x>0,ax>logax.( )
(4)在指数函数模型、对数函数模型、一次函数模型中增长速度较慢的函数模型是对数函数模型.( )
√
×
×
√
2.如表是函数值y随自变量x变化的一组数据,由此判断它最可能的函数模型是 ( )
A.一次函数模型 B.二次函数模型
C.指数函数模型 D.对数函数模型
x 4 5 6 7 8 9 10
y 15 17 19 21 23 25 27
答案:A
解析:随着自变量每增加1函数值增加2,函数值的增量是均匀的,故为线性函数即一次函数模型.
3.下列函数中随x的增长而增长最快的是( )
A.y=ex B.y=ln x
C.y=x10 D.y=2x
答案:A
解析:指数函数增长最快.
4.下列选项是四种生意预期的效益y关于时间x的函数,从足够长远的角度看,更为有前途的生意是________.(填序号)
①y=10×1.05x;
②y=20+x1.5;
③y=30+lg (x+1);
④y=50.
①
题型探究·课堂解透
题型 1 函数模型的增长差异
例1 [2022·福建三明高一期末]当x越来越大时,下列函数中增长速度最快的是( )
A.y=100x B.y=()x
C.y=log2x D.y=x100
答案:B
解析:因为指数函数y=()x的增长是爆炸式的,虽然底数较小,但当x越来越大时,增长速度最快.
方法归纳
比较函数增长情况的3种方法
巩固训练1 有一组数据如下表:
现准备用下列函数中的一个近似地表示这些数据满足的规律,其中最接近的一个是( )
A.v=log2t B.v=
C.v= D.v=2t-2
t 1.99 3.0 4.0 5.1 6.12
v 1.5 4.04 7.5 12 18.01
答案:C
解析:从表格中看到此函数为单调增函数,排除B,增长速度越来越快,排除A和D.
题型 2 函数模型的比较
例2 函数f(x)=2x和g(x)=x3,x≥0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<x2.
(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,比较f(8),g(8),f(2 022),
g(2 022)的大小.
解析:(1)C1对应的函数为g(x)=x3,x≥0,C2对应的函数为f(x)=2x.
(2)因为g(1)=1,f(1)=2,g(2)=8,f(2)=4,g(9)=729,f(9)=512,g(10)=1 000,f(10)=1 024,
所以f(1)>g(1),f(2)
f(9)
g(10).
所以1
由图象知,当x1
当x>x2时,f(x)>g(x),且g(x)在(0,+∞)上单调递增,
所以g(8)
所以f(2 022)>g(2 022)>g(8)>f(8).
方法归纳
由图象判断指数函数、对数函数和幂函数的方法
根据图象判断增长型的指数函数、对数函数和幂函数时,通常是观察函数图象上升得快慢,即随着自变量的增大,图象最“陡”的函数是指数函数,图象趋于平缓的函数是对数函数.
巩固训练2 已知函数f(x)=ln x,g(x)=0.5x-1的图象如图所示.
(1)指出图中曲线C1,C2分别对应哪一个函数.
(2)借助图象,比较f(x)和g(x)的大小.
解析:(1)C1对应的函数为g(x)=0.5x-1,
C2对应的函数为f(x)=ln x.
(2)当x∈(0,x1)时,g(x)>f(x);
当x∈(x1,x2)时,g(x)
当x∈(x2,+∞)时,g(x)>f(x);
当x=x1或x2时,g(x)=f(x).
综上,当x=x1或x2时,g(x)=f(x);
当x∈(x1,x2)时,g(x)
当x∈(0,x1)或(x2,+∞)时,g(x)>f(x).
题型 3 函数模型的选取
例3 某跨国饮料公司在对全世界所有人均GDP(即人均纯收入)在0.5~8千美元的地区销售该公司A饮料的情况调查时发现:该饮料在人均GDP处于中等的地区销售量最多,然后向两边递减.
(1)下列几个模拟函数:①y=ax2+bx;②y=kx+b;③y=logax+b;④y=ax+b(x表示人均GDP,单位:千美元,y表示年人均A饮料的销售量,单位:L).用哪个模拟函数来描述人均A饮料销售量与地区的人均GDP关系更合适?说明理由;
(2)若人均GDP为1千美元时,年人均A饮料的销售量为2 L,人均GDP为4千美元时,年人均A饮料的销售量为5 L,把(1)中你所选的模拟函数求出来,并求出各个地区年人均A饮料的销售量最多是多少.
解析:(1)用①来模拟比较合适.因为该饮料在人均GDP处于中等的地区销售量最多,然后向两边递减,而②③④表示的函数均是单调函数,所以②③④都不合适,故用①来模拟比较合适.
(2)因为人均GDP为1千美元时,年人均A饮料的销售量为2 L,人均GDP为4千美元时,年人均A饮料的销售量为5 L,所以把x=1,y=2;x=4,y=5代入y=ax2+bx中,得
解得所以函数的解析式为y=-x2+x(x∈[0.5,8]).
因为y=-x2+x=-(x-)2+,
所以当x=时,年人均A饮料的销售量最多,最多是 L.
方法归纳
不同函数模型的选取标准
巩固训练3 某学校为了实现60万元的生源利润目标,准备制定一个激励招生人员的奖励方案:在生源利润达到5万元时,按生源利润进行奖励,且奖金y(单位:万元)随生源利润x(单位:万元)的增加而增加,但奖金总数不超过3万元,同时奖金不超过利润的20%.现有三个奖励模型:y=0.2x,y=log5x,y=1.02x,其中哪个模型符合该校的要求?
解析:作出函数y=3,y=0.2x,y=log5x,y=1.02x的图象(如图所示).观察图象可知,在区间[5,60]上,y=0.2x,y=1.02x的图象都有一部分在直线y=3的上方,只有y=log5x的图象始终在y=3和y=0.2x的下方,这说明只有按模型y=log5x进行奖励才符合学校的要求.4.4.3 不同函数增长的差异
课程标准
(1)了解指数函数、对数函数及一次函数等函数模型的增长差异.(2)会根据函数的增长差异选择函数模型.
新知初探·课前预习——突出基础性
教材要点
要点 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 ________ ________ ________
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________的增长速度;总存在一个x0,当x>x0时,恒有________
增长结果 存在一个x0,当x>x0时,有________
助学批注
批注 其增长特点是随着自变量x的增大,函数值增长的速度越来越快,常称之为“指数爆炸”.
批注 其增长的特点是开始阶段增长得较快,但随着x的逐渐增大,其函数值变化得越来越慢,常称之为“蜗牛式增长”.
基础自测
1.思考辨析(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)对任意的x>0,kx>logax.( )
(3)对任意的x>0,ax>logax.( )
(4)在指数函数模型、对数函数模型、一次函数模型中增长速度较慢的函数模型是对数函数模型.( )
2.如表是函数值y随自变量x变化的一组数据,由此判断它最可能的函数模型是 ( )
x 4 5 6 7 8 9 10
y 15 17 19 21 23 25 27
A.一次函数模型 B.二次函数模型
C.指数函数模型 D.对数函数模型
3.下列函数中随x的增长而增长最快的是( )
A.y=exB.y=lnx
C.y=x10D.y=2x
4.下列选项是四种生意预期的效益y关于时间x的函数,从足够长远的角度看,更为有前途的生意是________.(填序号)
①y=10×1.05x;
②y=20+x1.5;
③y=30+lg (x+1);
④y=50.
题型探究·课堂解透——强化创新性
题型 1 函数模型的增长差异
例1 [2022·福建三明高一期末]当x越来越大时,下列函数中增长速度最快的是( )
A.y=100xB.y=()x
C.y=log2xD.y=x100
方法归纳
比较函数增长情况的3种方法
巩固训练1 有一组数据如下表:
t 1.99 3.0 4.0 5.1 6.12
v 1.5 4.04 7.5 12 18.01
现准备用下列函数中的一个近似地表示这些数据满足的规律,其中最接近的一个是( )
A.v=log2tB.v=
C.v=D.v=2t-2
题型 2 函数模型的比较
例2 函数f(x)=2x和g(x)=x3,x≥0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<x2.
(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,比较f(8),g(8),f(2022),g(2022)的大小.
方法归纳
由图象判断指数函数、对数函数和幂函数的方法
根据图象判断增长型的指数函数、对数函数和幂函数时,通常是观察函数图象上升得快慢,即随着自变量的增大,图象最“陡”的函数是指数函数,图象趋于平缓的函数是对数函数.
巩固训练2
已知函数f(x)=lnx,g(x)=0.5x-1的图象如图所示.
(1)指出图中曲线C1,C2分别对应哪一个函数.
(2)借助图象,比较f(x)和g(x)的大小.
题型 3 函数模型的选取
例3 某跨国饮料公司在对全世界所有人均GDP(即人均纯收入)在0.5~8千美元的地区销售该公司A饮料的情况调查时发现:该饮料在人均GDP处于中等的地区销售量最多,然后向两边递减.
(1)下列几个模拟函数:①y=ax2+bx;②y=kx+b;③y=logax+b;④y=ax+b(x表示人均GDP,单位:千美元,y表示年人均A饮料的销售量,单位:L).用哪个模拟函数来描述人均A饮料销售量与地区的人均GDP关系更合适?说明理由;
(2)若人均GDP为1千美元时,年人均A饮料的销售量为2L,人均GDP为4千美元时,年人均A饮料的销售量为5L,把(1)中你所选的模拟函数求出来,并求出各个地区年人均A饮料的销售量最多是多少.
方法归纳
不同函数模型的选取标准
巩固训练3 某学校为了实现60万元的生源利润目标,准备制定一个激励招生人员的奖励方案:在生源利润达到5万元时,按生源利润进行奖励,且奖金y(单位:万元)随生源利润x(单位:万元)的增加而增加,但奖金总数不超过3万元,同时奖金不超过利润的20%.现有三个奖励模型:y=0.2x,y=log5x,y=1.02x,其中哪个模型符合该校的要求?
4.4.3 不同函数增长的差异
新知初探·课前预习
[教材要点]
要点
增函数 增函数 增函数 y=kx(k>0) logax
kx>logax
[基础自测]
1.答案:(1)√ (2)× (3)× (4)√
2.解析:随着自变量每增加1函数值增加2,函数值的增量是均匀的,故为线性函数即一次函数模型.
答案:A
3.解析:指数函数增长最快.
答案:A
4.答案:①
题型探究·课堂解透
例1 解析:因为指数函数y=()x的增长是爆炸式的,虽然底数较小,但当x越来越大时,增长速度最快.
答案:B
巩固训练1 解析:从表格中看到此函数为单调增函数,排除B,增长速度越来越快,排除A和D.
答案:C
例2 解析:(1)C1对应的函数为g(x)=x3,x≥0,C2对应的函数为f(x)=2x.
(2)因为g(1)=1,f(1)=2,g(2)=8,f(2)=4,g(9)=729,f(9)=512,g(10)=1000,f(10)=1024,
所以f(1)>g(1),f(2)
f(9)
g(10).
所以1
由图象知,当x1
当x>x2时,f(x)>g(x),且g(x)在(0,+∞)上单调递增,
所以g(8)
所以f(2022)>g(2022)>g(8)>f(8).
巩固训练2 解析:(1)C1对应的函数为g(x)=0.5x-1,
C2对应的函数为f(x)=lnx.
(2)当x∈(0,x1)时,g(x)>f(x);
当x∈(x1,x2)时,g(x)
当x∈(x2,+∞)时,g(x)>f(x);
当x=x1或x2时,g(x)=f(x).
综上,当x=x1或x2时,g(x)=f(x);
当x∈(x1,x2)时,g(x)
当x∈(0,x1)或(x2,+∞)时,g(x)>f(x).
例3 解析:(1)用①来模拟比较合适.因为该饮料在人均GDP处于中等的地区销售量最多,然后向两边递减,而②③④表示的函数均是单调函数,所以②③④都不合适,故用①来模拟比较合适.
(2)因为人均GDP为1千美元时,年人均A饮料的销售量为2L,人均GDP为4千美元时,年人均A饮料的销售量为5L,所以把x=1,y=2;x=4,y=5代入y=ax2+bx中,得
解得所以函数的解析式为y=-x2+x(x∈[0.5,8]).
因为y=-x2+x=-(x-)2+,
所以当x=时,年人均A饮料的销售量最多,最多是L.
巩固训练3 解析:作出函数y=3,y=0.2x,y=log5x,y=1.02x的图象(如图所示).观察图象可知,在区间[5,60]上,y=0.2x,y=1.02x的图象都有一部分在直线y=3的上方,只有y=log5x的图象始终在y=3和y=0.2x的下方,这说明只有按模型y=log5x进行奖励才符合学校的要求.
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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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