兩角差的余弦公式
在回顧研究指數函數的圖象和性質的基礎上,我們將一起來研究對數函數的圖象與性質.
二.對數函數的圖像與性質
1. 作圖方法
由于指數函數的圖象按 和 分成兩種不同的類型,故對數函數的圖象也應以1為分界線分成兩種情況 和 ,并分別以① 和 , ② 和 為例畫兩組圖.
(讓學生通過自己動手畫同底的指數函數和對數函數,一方面可以幫助學生建立兩者的聯系和尋求差異的意識,另一方面也為了提高學生的作圖能力和探究能力。)
具體操作時,先畫出第①組的圖象,要求學生做到:
(1) 先列表再作圖,指數函數 的圖象要盡量準確(關鍵點的位置,圖象的變化趨勢等).如:
……
((—2, )
(—1, )
(0,1)
(1,2)
(2,4)
(3,8)
……
……
( ,—2)
( ,—1)
(1,0)
(2,1)
(4,2)
(8,3)
……
從上表中,我們發現了什么現象,反映在圖象上又會發現什么?
(2) 畫出直線 ,觀察同一坐標中的圖象的位置有什么關系?
結論:同底的指數函數和對數函數,關于y=x對稱。
(3) 利用第(2)的結論猜想要畫第②組的圖象,除了描點法還有其它什么方法?
(此時分兩組,第一組的同學采用列表描點法作圖,第二組的同學采用對稱的方法作圖。)
學生在畫圖本上完成具體操作,教師在學生完成后將關鍵步驟在黑板上演示一遍,畫出
和 的圖像.(此時同底的指數函數和對數函數畫在同一坐標系內)如圖:
2. 草圖.
教師畫完圖后再利用投影儀將 和 的圖象畫在同一坐標系內,如圖:
然后提出讓學生根據圖象說出對數函數的性質(要求從幾何與代數兩個角度說明)
3. 性質
(1) 定義域:
(2) 值域:
由以上兩條可說明圖象位于 軸的右側.
(3) 截距:令 得 ,即在 軸上的截距為1,與 軸無交點即以 軸為漸近線.
(4) 奇偶性:既不是奇函數也不是偶函數,即它不關于原點對稱,也不關于 軸對稱.
(5) 單調性:與 有關.當 時,在 上是增函數.即圖象是上升的
當 時,在 上是減函數,即圖象是下降的.
之后可以追問學生有沒有最大值和最小值,當得到否定答案時,可以再問能否看待何時函數值為正?學生看著圖可以答出應有兩種情況:
當 時,有 ;當 時,有 .
最后教師在總結時,強調記住性質的關鍵在于要腦中有圖.且應將其性質與指數函數的性質對比記憶.(特別強調它們單調性的一致性)
對圖象和性質有了一定的了解后,一起來看看它們的應用.
三.簡單應用
1. 研究相關函數的性質
例7. 求下列函數的定義域:
(1) (2)
先由學生依次列出相應的不等式,其中特別要注意對數中真數和底數的條件限制.
2. 利用單調性比較大小
例8. 比較下列各組數的大小
(1) log23.4 , log28.5 ; (2) log0.33.4 , log0.38.5
(3) loga3.4 loga8.5 .
讓學生先說出各組數的特征即它們的底數相同,故可以構造對數函數利用單調性來比大小.最后讓學生以其中一組為例寫出詳細的比較過程.
擴展:比較 log0.30.4 , log20.5的大小
此時底數不一樣,該如何比較?
提示:如何比較0.30.4和20.5的大小
結論:當底數不同的時候,同樣可以插入中間量(1,0)或作圖描點比高低的方法來比較大小.