2.2.2 对数函数及其性质(一)
(一)教学目标
1.知识技能
(1)理解对数函数的概念.
(2)掌握对数函数的性质.了解对数函数在生产实际中的简单应用.2.过程与方法
(1)培养学生数学交流能力和与人合作精神.
(2)用联系的观点分析问题.通过对对数函数的学习,渗透数形结合的数学思想.3.情感、态度与价值观
(1)通过学习对数函数的概念、图象和性质,使学生体会知识之间的有机联系,激发学生的学习兴趣.
(2)在教学过程中,通过对数函数有关性质的研究,培养观察、分析、归纳的思维能力以及数学交流能力,增强学习的积极性,同时培养学生倾听、接受别人意见的优良品质.(二)教学重点、难点
1、重点:
(1)对数函数的定义、图象和性质;(2)对数函数性质的初步应用. 2、难点:底数a对图象的影响.(三)教学方法
通过让学生观察、思考、交流、讨论、发现对数函数的图象的特点.(四)教学过程
教学教学内容 师生互动 设计意图 环节 提出师:如2.2.1的例6,考古学家一般通过师:你能据此得到此类函数的一般式吗?由实际问题引问题 提取附着在出土文物、古遗址上死亡物体的残留物,利用t=log573012P估算出土文物或古遗生:y=logax.入,不仅能激发学生的学习兴址的年代.根据问题的实际意义可知,对于每师:这样就得到了我们生活中的又一类与指数函数有着密切关系一个碳14含量P,通过对应关系t=log573012P,的函数模型——对数函数.这就是我们下面将要研究的知识. 趣,而且可以培养学生解决实际问题的能力. 都有唯一确定的年代t与它对应,所以,t是P的函数. 概念对数函数概念掌握对数函数概念形成 一般地,函数y=logax(a>0,且a≠1)叫做对数函数,由对数概念可知,对数函数y=logax的定义域是(0,+∞),值域是R. 探究:(1)在函数的定义中,为什么要限定a>0且a≠1.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.(2)为什么对数函数y?logax(a>0且a≠1)的定义域是(0,+∞). 生答:①根据对数与指数式的y关系,知y?logax可化为a?x,由指数的概念,要使a?x有意义,必须规定a>0且a≠1.yy②因为y?logax可化为x?a,不管y取什么值,由指数函数的性质,ay>0,所以x?(0,??). 概念1. 对数函数的图象.由特殊到一般,培养学生的观察、归深化 借助于计算器或计算机在同一坐标系中画出下列两组函数的图象,并观察各组函数的图象,探求它们之间的关系.(1)y=2x,y=log2x;师:用多媒体演示函数图象,揭示函数y=2x,y=log2x图象间的关系及函数 y=(纳、概括的1x),y=log1x图象间的关系. 22能力. 1(2)y=()x,y=log1x.22学生讨论总结如下结论. (1)函数y=2x和y=log2x的图象关于直线y=x对称; (2)函数y=( 掌握对数函数图象特征,以及性质. 2.当a>0,a≠1时,函数y=ax,y=logax的图象之间有什么关系?1x)和y=log1x22的图象也关于直线y=x对称. 一般地,函数y=ax和y=logax(a>0,a≠1)的图象关于直线y=x对称. 对数函数图象有以下特征师生共同分析所画的两组函数的图象,总结归纳对数函数图象的特征,进一步推出对数函数性质. 图象的特征 (1)图象都在y轴的右边 (2)函数图象都经过(1,0)点 (3)从左往右看,当a>1时,图象逐渐上升,当0<a<1时,图象逐渐下降 . (4)当a>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<a<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 . 对数函数有以下性质 图 象 0<a<1 a>1 定义(0,+∞) 域 值域 R (1)过定点(1,0),即x=1时,y=0 性 (2)在(0,+∞)(2)在(0,+∞)上是质 上是减函数 增函数 应用 举例 例1 求下列函数的定义域: (1)y=logax2; (2)y=logax?1(a>0,a≠1). 例2 求证:函数f(x)=lg 例1分析:求函数定义域时应从哪些方面来考虑? 学生回答:①分母不能为0;②偶次根号下非负;③0的0次幂没有意义. ④若函数解析式中含有对数式,要注意对数的真数大于0. (师生共同完成该题解答,师规范板书) 解:(1)由x2>0,得x≠0. ∴函数y=logax2的定义域是{x|x≠0}. (2)由题意可得x?1>0,又∵偶次根号下非负, ∴x-1>0,即x>1. ∴函数y=logax?1(a>0,a≠1)的定义域是{x|x>1}. 小结:求函数的定义域的本质掌握对数函数知识的应用. 1?x是奇函数. 是解不等式或不等式组. 1?x 例2分析:根据函数奇偶性的定义来证明. 例3 溶液酸碱度的测量. 溶液酸碱度是通过pH刻画的.pH的计算公式为pH=-lg[H+],其中[H+]表示溶液中氢离子的浓度,单位是摩尔/升. (1)根据对数函数性质及上述pH的计算公式,说明溶液酸碱度与溶液中氢离子的浓度之间的变化关系; (2)已知纯净水中氢离子的浓度为[H+]=10-7证明:设(fx)=lg>0, 1?x1?x,由1?x1?x得x∈(-1,1),即函数的定义域为(-1,1), 又对于定义域(-1,1)内的任意的x, 都有f(-x)=lg=-lg1?x 1?x1?x=-f(x), 1?x1?x是奇函数. 1?x所以函数y=lg注意:函数奇偶性的判定不能只根据表面形式加以判定,而必须进行严格的演算才能得出正确的结论. 例3解:根据对数的运算性质,有pH=-lg[H+] =lg[H+]1=lg-1[H]?. 摩尔/升,计算纯净水的pH. 在(0,+∞)上,随着[H+]的增大,lg1[H]?1[H?] 课堂练习 课本第85页练习1,2. 减小,相应地,也减小,即pH减小. 所以,随着[H+]的增大,pH减小,即溶液中氢离子的浓度越大,溶液的酸度就越小. (2)当[H+]=10pH=-lg10pH是7. 事实上,食品监督监测部门检-7-7时, ,所以纯净水的