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4.4.1 对数函数的概念
第四章 §4.4 对数函数
学习目标
1.理解对数函数的概念.(重点)
2.会求与对数函数有关的定义域问题.
3.了解对数函数在生产实际中的简单应用.
导语
通过前面的学习,我们知道了“对数源于指数”,然而对数的发明先于指数,对数的出现是基于当时天文、航海等发展的需要,大家知道,我国在探索太空、大洋等方面取得了很大的成就,比如2020年11月24日,我国成功发射嫦娥五号探测器,12月17日凌晨,嫦娥五号携带月球土壤样品安全着陆,大家知道吗?
一、对数函数的概念及应用
二、求函数的定义域
三、对数函数模型的应用
随堂演练
内容索引
对数函数的概念及应用
一
问题 我想问一下同学们,今天你向家长要零花钱了吗?构造向家长要零花钱的函数y=2x.
x 1 2 3 … 10 … …
y 2 4 8 … 1 024 … 1 048 576 … 1 073 741 824
在学习指数函数时,我们想知道的是,第几天我们能获得多少零花钱,而现在,我们知道的是,当你获得1 024元的时候,是在第10天,同学们可以大胆猜测一下,你在第几天可以获得1 048 576元和1 073 741 824元?
提示 根据指数与对数的相互转化,我们知道y=2x可以化为x=log2y,根据对数的运算,我们便可得到是在第20天和第30天获得上述钱数.
知识梳理
一般地,函数 叫做对数函数,其中x是自变量,定义域是 .
y=logax(a>0,且a≠1)
(0,+∞)
注意点:
(1)对数函数的系数为1.
(2)真数只能是一个x.
(3)底数与指数函数的范围相同.
例1
(1)(多选)下列函数中不是对数函数的有
A.y=3log2x B.y=log6x
C.y=logx5 D.y=log2x+1
√
√
√
A中,log2x的系数是3,不是1,不是对数函数;
B中,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后又加上1,不是对数函数.
-5
设对数函数f(x)=logax(a>0,且a≠1),
∵f(x)的图象过点P(8,3),
∴3=loga8,∴a3=8,a=2.
∴f(x)=log2x,
反思感悟
判断一个函数是对数函数的方法
跟踪训练1
(1)若函数f(x)=(a2+a-5)logax是对数函数,则a=_____.
2
由a2+a-5=1得a=-3或a=2.
又a>0且a≠1,所以a=2.
设f(x)=logax(a>0,且a≠1),
求函数的定义域
二
例2
求下列函数的定义域:
要使函数式有意义,则log3(3x-2)≠0,
故函数的定义域为(-∞,3)∪(3,4).
反思感悟
求对数型函数的定义域需注意
(1)真数大于0.
(2)对数出现在分母上时,真数不能为1.
(3)底数上含有自变量时,大于零且不等于1.
跟踪训练2
(-1,0)∪(0,3]
对数函数模型的应用
三
某企业2022年全年投入研发资金1亿元,为激励创新,该企业计划今年后每年投入的研发资金比上年增长8%,则该企业全年投入的研发资金开始超过 亿元的年份是
(参考数据:lg 1.08≈0.033,lg 2≈0.301,lg 3≈0.477)
A.2024年 B.2025年 C.2026年 D.2023年
例3
√
设2023年为第一年,由题意得2023年投入的研发资金为(1+8%),
2024年投入的研发资金为(1+8%)2,
…,
则第x年投入的研发资金为(1+8%)x,
反思感悟
利用指数、对数函数解决应用问题
(1)列出指数关系式x=ay,并根据实际问题确定变量的范围.
(2)利用指对互化转化为对数函数y=logax.
(3)代入自变量的值后,利用对数的运算性质、换底公式计算.
我国的5G通信技术领先世界,5G技术的数学原理之一是著名的香农(Shannon)公式,香农提出并严格证明了“在被高斯白噪声干扰的信道中,计算最大信息传送速率C的公式C=W· ,其中W是信道带宽(赫兹),S是信道内所传信号的平均功率(瓦),N是信道内部的高斯噪声功率(瓦),其中 叫做信噪比.”根据此公式,在不改变W的前提下,将信噪比从99提升至λ,使得C大约增加了60%,则λ的值大约为
(参考数据:100.2≈1.58)
A.1 559 B.3 943 C.1 579 D.2 512
跟踪训练3
√
所以λ≈1 579.
课堂
小结
1.知识清单:
(1)对数函数的概念和定义域.
(2)对数函数模型的简单应用.
2.方法归纳:待定系数法、转化法.
3.常见误区:易忽视对数函数底数有限制条件.