第16讲 对数函数
当a固定,且a>0,且a≠1时,x以a为底的对数函数y=logax确定了变量y随变量x变化的规律,称为底为a的对数函数(logarithmic function),其中x是自变量,定义域是(0,+∞).
题型一、指数函数的概念与解析式或函数值
【例1】(1)指出下列函数哪些是对数函数?
①y=3log2x;②y=log6x;③y=logx5;④y=log2x+1.
【答案】②是
【解析】①log2x的系数是3,不是1,不是对数函数.
②符合对数函数的结构形式,是对数函数.
③自变量在底数位置上,不是对数函数.
④对数式log2x后又加上1,不是对数函数.
(2)已知对数函数y=logax的图像过点P(8,3),则________.
【答案】-5
【解析】y=logax的图像过点P(8,3),
∴3=loga8,∴a3=8,a=2.
∴y=log2x,
(3)若函数f(x)=(a2+a-5)logax是对数函数,则a=________.
【答案】2
【解析】由a2+a-5=1得a=-3或a=2.
又a>0且a≠1,所以a=2.
方法总结:判断一个函数是对数函数的方法
题型二、指数函数的定义域
【例2】求下列函数的定义域:
(1)y=;
(2)y=log2(16-4x);
(3)y=log(x-1)(3-x).
【答案】(1)(1,2)∪(2,+∞);(2)(-∞,2);(3)(1,2)∪(2,3)
【解析】 (1)要使函数式有意义,需解得x>1,且x≠2.
所以函数y=的定义域是(1,2)∪(2,+∞).
(2)要使函数式有意义,需16-4x>0,解得x<2.
所以函数y=log2(16-4x)的定义域是(-∞,2).
(3)要使函数式有意义,需解得1<x<3,且x≠2.
所以函数y=log(x-1)(3-x)的定义域是(1,2)∪(2,3).
方法总结
(1)求与对数函数有关的函数定义域时应遵循的原则
①分母不能为0;
②根指数为偶数时,被开方数非负;
③对数的真数大于0,底数大于0且不为1.
(2)求函数定义域的步骤
①列出使函数有意义的不等式(组);
②化简并解出自变量的取值范围;
③确定函数的定义域.
题型三、指数函数的图像
【例3】(1)画出函数y=lg|x-1|的图像;
(2)画出函数y=|lg(x-1)|的图像.
【答案】图像见解析.
【解析】(1)①先画出函数y=lg x的图像(描点法).
②作此图像关于y轴对称的曲线,两条曲线组成函数y=lg|x|的图像.
③将y=lg|x|的图像整体右移1个单位,得到函数y=lg|x-1|的图像(如图).
(2)①先画出函数y=lg x的图像.
②将y=lg x的图像右移1个单位得到函数y=lg(x-1)的图像.
③将y=lg(x-1)的图像中x轴下方的部分翻折到x轴上方,得到函数y=|lg(x-1)|的图像(如图).
方法总结:对数函数图像的变换方法
(1)作y=f(|x|)的图像时,保留y=f(x)(x≥0)图像不变,x<0时y=f(|x|)的图像与y=f(x)(x>0)的图像关于y轴对称.
(2)作y=|f(x)|的图像时,保留y=f(x)的x轴及上方图像不变,把x轴下方图像以x轴为对称轴翻折上去即可.
(3)有关对数函数平移也符合“左加右减,上加下减”的规律.
(4)y=f(-x)与y=f(x)关于y轴对称,y=-f(x)与y=f(x)关于x轴对称,y=-f(-x)与y=f(x)关于原点对称.
举一反三
1.下列函数是对数函数的是( )
A.y=ln x B.y=ln(x+1)
C.y=logxe D.y=logxx
【答案】A
【解析】对于B,真数x+1大于0才有意义,故B不是对数函数;
对于C,底数x没有限定条件,不符合对数函数的定义;
对于D,同理底数真数不符合题意;故选A.
log ln lg的互换公式2.若函数f(x)=log(a+1)x+(a2-2a-8)是对数函数,则a=________.
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