2.2.2 对数函数及其性质(第一、二课时)
一.教学目标
1.知识技能
①对数函数的概念,熟悉对数函数的图象与性质规律.
②掌握对数函数的性质,能初步运用性质解决问题.
2.过程与方法
让学生通过观察对数函数的图象,发现并归纳对数函数的性质.
3.情感、态度与价值观
①培养学生数形结合的思想以及分析推理的能力;
②培养学生严谨的科学态度.
二.学法与教学用具
1.学法:通过让学生观察、思考、交流、讨论、发现函数的性质;
2.教学手段:多媒体计算机辅助教学.
三.教学重点、难点
1、重点:理解对数函数的定义,掌握对数函数的图象和性质.
2、难点:底数a对图象的影响及对数函数性质的作用.
四.教学过程
1.设置情境
在2.2.1的例6中,考古学家利用估算出土文物或古遗址的年代,对于每一个C14含量P,通过关系式,都有唯一确定的年代与之对应.同理,对于每一个对数式中的,任取一个正的实数值,均有唯一的值与之对应,所以的函数.
2.探索新知
一般地,我们把函数(>0且≠1)叫做对数函数,其中是自变量,函数的定义域是(0,+∞).
提问:(1).在函数的定义中,为什么要限定>0且≠1.
(2).为什么对数函数(>0且≠1)的定义域是(0,+∞).组织学生充分讨论、交流,使学生更加理解对数函数的含义,从而加深对对数函数的理解.
答:①根据对数与指数式的关系,知可化为,由指数的概念,要使有意义,必须规定>0且≠1.
②因为可化为,不管取什么值,由指数函数的性质,>0,所以.
例题1:求下列函数的定义域
(1) (2) (>0且≠1)
分析:由对数函数的定义知:>0;>0,解出不等式就可求出定义域.
解:(1)因为>0,即≠0,所以函数的定义域为.
(2)因为>0,即<4,所以函数的定义域为<.
下面我们来研究函数的图象,并通过图象来研究函数的性质:
先完成P81表2-3,并根据此表用描点法或用电脑画出函数 再利用电脑软件画出
1
2
4
6
8
12
16
-1
0
1
2
2.58
3
3.58
4
y
0 x
注意到:,若点的图象上,则点的图象上. 由于()与()关于轴对称,因此,的图象与的图象关于轴对称 . 所以,由此我们可以画出的图象 .
先由学生自己画出的图象,再由电脑软件画出与的图象.
探究:选取底数>0,且≠1)的若干不同的值,在同一平面直角坐标系内作出相应的对数函数的图象.观察图象,你能发现它们有哪些特征吗?
.作法:用多媒体再画出,,和
提问:通过函数的图象,你能说出底数与函数图象的关系吗?函数的图象有何特征,性质又如何?
先由学生讨论、交流,教师引导总结出函数的性质. (投影)
图象的特征
函数的性质
(1)图象都在轴的右边
(1)定义域是(0,+∞)
(2)函数图象都经过(1,0)点
(2)1的对数是0
(3)从左往右看,当>1时,图象逐渐上升,当0<<1时,图象逐渐下降 .
(3)当>1时,是增函数,当
0<<1时,是减函数.
(4)当>1时,函数图象在(1,0)点右边的纵坐标都大于0,在(1,0)点左边的纵坐标都小于0. 当0<<1时,图象正好相反,在(1,0)点右边的纵坐标都小于0,在(1,0)点左边的纵坐标都大于0 .
(4)当>1时
>1,则>0
0<<1,<0
当0<<1时
>1,则<0
0<<1,<0
由上述表格可知,对数函数的性质如下(先由学生仿造指数函数性质完成,教师适当启发、引导):
>1
0<<1
图
象
性
质
(1)定义域(0,+∞);
(2)值域R;
(3)过点(1,0),即当=1,=0;
(4)在(0,+∞)上是增函数
在(0,+∞)是上减函数
例题训练:
1. 比较下列各组数中的两个值大小
(1)
(2)
(3) (>0,且≠1)
分析:由数形结合的方法或利用函数的单调性来完成:
(1)解法1:用图形计算器或多媒体画出对数函数的图象.在图象上,横坐标为3、4的点在横坐标为8.5的点的下方:
所以,
解法2:由函数+上是单调增函数,且3.4<8.5,所以.
解法3:直接用计算器计算得:,
(2)第(2)小题类似
(3)注:底数是常数,但要分类讨论的范围,再由函数单调性判断大小.
解法1:当>1时,在(0,+∞)上是增函数,且5.1<5.9.
所以,
当1时,在(0,+∞)上是减函数,且5.1<5.9.
所以,
解法2:转化为指数函数,再由指数函数的单调判断大小不一,
令 令 则
当>1时,在R上是增函数,且5.1<5.9
所以,<,即<
当0<<1时,在R上是减函数,且5.1>5.9
所以,<,即>
说明:先画图象,由数形结合方法解答
课堂练习:P73 练习 第2,3题
补充练习
1.已知函数的定义域为[-1,1],则函数的定义域为
2.求函数的值域.
3.已知<<0,按大小顺序排列m, n, 0, 1
4.已知0<<1, b>1, ab>1. 比较
归纳小结:
2对数函数的概念必要性与重要性;
②对数函数的性质,列表展现.