了解了對數(shù)的概念,本章節(jié)我們將要學習的就是對數(shù)函數(shù)。作為指數(shù)函數(shù)的對手,對數(shù)函數(shù)的應用也五花八門。超級課堂將帶領你一點一點地去熟悉對數(shù)函數(shù),從函數(shù)的單調(diào)性入手,教你如何解對數(shù)不等式、進行對數(shù)函數(shù)的大小比較等問題。更從最通俗的角度對數(shù)函數(shù)極具特點的嵌套對數(shù)展開深入的講解?;境醯群瘮?shù)既不基本也不初等,超級課堂與你共度難關!
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1、對數(shù)函數(shù)的概念,判斷對數(shù)函數(shù)要注意三點:(1)底數(shù)$a$為大于$0$且不為$1$的常數(shù)。(2)真數(shù)位置上只能有$x$這一項。(3)整個對數(shù)式的系數(shù)必須是$1$,且后面不能有不為零的常數(shù)。對數(shù)函數(shù)的定義域為$(0,+\infty )$。確定底數(shù)$a$可以采用待定系數(shù)法,但不能帶入$(1,0)$,因為對數(shù)函數(shù)的圖象一定經(jīng)過點$(1,0)$
2、
$0<a<1$時,圖象下降,函數(shù)遞減。當$a>1$時,圖象上升,函數(shù)遞增。
3、
圖象都在$y$軸右側,$y$軸是它們的漸近線,值域為$R$。且都經(jīng)過$(1,0)$這個定點。若兩個對數(shù)函數(shù)的底數(shù)互為倒數(shù)。它們的圖象總關于$x$軸對稱。
4、
對比指數(shù)函數(shù)的圖象,它們的定義域和值域恰好相反。都過定點。且單調(diào)性受$a$影響的規(guī)律是一致的。即底數(shù)$0<a<1$,兩種函數(shù)都是單減的;$a>1$都是單增的
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1、學習對數(shù)函數(shù)圖象在題目中的應用
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1、認識第一類絕對值函數(shù)的圖象及常用規(guī)律
2、
第一類是套$x$的類型,圖象左右對稱。根據(jù)$a$的范圍,分為喇叭口朝下和朝上兩種圖象。常見的還有它的平移變換后的函數(shù),變換依舊遵循“左加右減”原則。對稱軸為$x=-k$
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1、認識第二類絕對值函數(shù)的圖象及常用規(guī)律
2、
第二類是整體套類型,圖象都為$v$型,頂點都為$(1,0)$。但要注意$a$會影響每段圖象對應的解析式,在畫圖時,不妨也寫出每段的解析式
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1、學習兩種套法相結合的絕對值函數(shù)。作圖象時,按前面兩種畫法分步操作即可。圖象為關于$x=-k$對稱的斷開的“$vv$”型
2、
兩個頂點在$x$軸上,分別為$(-1-k,0)$和$(1-k,0)$
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1、認識有關對數(shù)函數(shù)的第一類題型——由單調(diào)性求字母范圍
2、
由函數(shù)遞減推出$0<a<1$,由函數(shù)遞增推出$a>1$。涉及分段函數(shù)單調(diào)性滿足的條件,以及通過圖象判斷字母參數(shù)的范圍,要注意結對數(shù)函數(shù)的應用—對數(shù)函數(shù)的單調(diào)性與值域合二次函數(shù)的知識
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1、認識有關對數(shù)函數(shù)的第二類題型——與值域相關的問題
2、
當?shù)讛?shù)固定時,根據(jù)單調(diào)性,結合圖象就能求出相應區(qū)間內(nèi)的值域
3、
當?shù)讛?shù)有未知字母時,若條件給出的是最值之和,則不需要準確知道哪個是最大值,哪個是最小值,故不需要分類討論。若給出的是最值之差,或倍數(shù)關系,則需要搞清哪個是最大值,哪個是最小值,此時需要按底數(shù)分類討論。
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1、?對于第一類對數(shù)不等式,解法是將常數(shù)$b$化為以$a$為底數(shù)的對數(shù)$log_{a}a^$,再根據(jù)對數(shù)函數(shù)$y=log_{a}x$的單調(diào)性來得到真數(shù)$f(x)$與$a^$的大小關系,同時要注意真數(shù)$f(x)>0$
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1、對于第二類對數(shù)不等式$log_{a}f(x)<log_{a}g(x)$,可以根據(jù)底數(shù)決定的外層對數(shù)函數(shù)的單調(diào)性,得到內(nèi)層函數(shù)$f(x)$與$g(x)$的大小關系。不過要注意,真數(shù)都是要大于$0$的。所以一般會得到三個不等式組成的不等式組
2、
如果不等式兩側底數(shù)不同,就要進行化同底。如果兩個對數(shù)的底數(shù)不能直接相互轉(zhuǎn)化,就要把它們的底數(shù)轉(zhuǎn)化成另外同一個數(shù)
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1、對于第二類對數(shù)不等式,如果對數(shù)式的底數(shù)含有參數(shù),就要分類討論
2、
最后一道題要注意的是,在通過不等式組求交集時,要利用底數(shù)分類的前提條件
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1、?對于第三類對數(shù)不等式,及可以化為這種形式的不等式,可以采用是換元法
2、
通過兩邊同時平方,化同底,取對數(shù)等處理,某些不等式都能變成第三類對數(shù)不等式的基本形式
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1、講解了一道第三類對數(shù)不等式的綜合題,核心解法就在于對于$x^{log_{a}x}$這一項的處理,大家要記住對它取對數(shù),從而把指數(shù)變成系數(shù)
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1、對于含$x$的項較多,且無法用換元法化簡的對數(shù)不等式,要嘗試用圖象法去解決
2、
把含對數(shù)式的項和其他類型的項分別放在不等號兩邊。觀察出它們屬于那種函數(shù)結構,通過圖像的上下關系,來求不等式的解集
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1、學習第一種解決不規(guī)則的指數(shù)不等式、對數(shù)不等式的方法——利用相似結構構造函數(shù)法
2、
通過移項,使不等號兩側結構相同,根據(jù)相似結構構造函數(shù)
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1、學習第二種解決不規(guī)則指數(shù)不等式、對數(shù)不等式的方法——整體構造函數(shù)法
2、
通過每一項都除以同一個指數(shù)式,整體構造出一個單調(diào)性確定的函數(shù)
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1、講解一道綜合利用構造函數(shù)法,解決不規(guī)則指數(shù)不等式、對數(shù)不等式的題目
2、
對于更加不規(guī)則的對數(shù)不等式,需要通過換元,恒等式等數(shù)學工具進行轉(zhuǎn)化
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1、介紹如何利用構造函數(shù)法,解決不規(guī)則的指數(shù)不等式、對數(shù)不等式
2、
可以通過移項,使不等號兩側結構相同,根據(jù)相似結構構造函數(shù)
3、
也可以通過每一項都除以同一個指數(shù)式,整體構造出一個單調(diào)性確定的函數(shù)
4、
對于更加不規(guī)則的對數(shù)不等式,需要通過換元,恒等式等數(shù)學工具進行轉(zhuǎn)化
5、
最后一道題就是一個很典型的例子,同學們要好好揣摩這兩大技巧和思維步驟
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1、利用圖象法和換底法解決第二類—底數(shù)不同,真數(shù)相同的對數(shù)式大小比較問題
2、
圖象法的關鍵,是要記住底數(shù)和圖象位置關系的規(guī)律。通過這個規(guī)律就能畫出底數(shù)不同的對數(shù)函數(shù)圖像的大致位置關系,再用一根代表相同真數(shù)的豎線,根據(jù)交點的上下關系,就能判斷出對數(shù)值的大小關系。當然,也能反用,通過圖像,判斷底數(shù)的大小關系
3、
換底法,即把題目化為以同底數(shù)對數(shù)為分母的倒數(shù)的大小比較問題
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1、學習處理底數(shù)、真數(shù)都不同的對數(shù)式的大小比較的第一種方法——標準值法
2、
對于標準值法,可以選取$0$或$\pm 1$作為標準值。同時要記住一個常用規(guī)律:如果底數(shù)與真數(shù)同大于$1$或同小于$1$,那么對數(shù)值大于$0$;如果底數(shù)與真數(shù)一個大于$1$,一個小于$1$,那么對數(shù)值小于$0$
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1、學習處理底數(shù)、真數(shù)都不同的對數(shù)式的大小比較的第二種方法——圖象法
2、
對于圖象法,在同一坐標系中畫出每個函數(shù)的圖象,然后找真數(shù)對應的點,通過點的高低判斷大小關系
3、
還額外介紹了獨特的函數(shù)構造法。它的關鍵在于,要發(fā)現(xiàn)一系列對數(shù)式存在的代數(shù)結構上的規(guī)律
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1、對數(shù)型復合函數(shù)求定義域依然遵行“由外向內(nèi)”的原則。對于外層為對數(shù)函數(shù)的類型,首先要保證真數(shù)$f(x)$大于$0$,然后再考慮內(nèi)層函數(shù)$f(x)$的定義域。切忌隨意合并原函數(shù),否則會改變定義域。對于內(nèi)層為對數(shù)函數(shù)的類型,首先考慮外層函數(shù)$y=f(u)$的定義域,求出$u$的范圍,即$log_{a}x$的范圍,再求出$x$的范圍,得到定義域
2、
過定點的問題也非常簡單,對于外層為對數(shù)函數(shù)的復合函數(shù)。若$f(m)=1$,則圖象過定點$(m,0)$。對于內(nèi)層為指數(shù)函數(shù)的復合函數(shù),圖象過定點$(1,f(0))$
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1、對數(shù)型復合函數(shù)的單調(diào)性依然遵循“同增異減”的原則,千萬不要忘記真數(shù)大于$0$的定義域的潛在限定
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對于組合型的對數(shù)型復合函數(shù),先嘗試根據(jù)組合函數(shù)單調(diào)性的規(guī)律來判斷,如果行不通,就要進行合并,但要先求定義域,因為合并會改變原函數(shù)定義域
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1、學習外層為對數(shù)函數(shù)的復合函數(shù),$y=log_{a}f(x)$的值域求解技巧
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原理是先在定義域的基礎上求出內(nèi)層函數(shù)$y=log_{a}u$的值域,再將它作為外層對數(shù)函數(shù)的定義域,從而求出$y$的范圍,即復合函數(shù)值域
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1、學習一類常見題型:什么情況下$y=log_{a}f(x)$的定義域為$R$,什么情況下它的值域為$R$
2、
若定義域為$R$,真數(shù)$f(x)$必須恒大于$0$,反映在圖象上就是$f(x)$圖象完全在$x$軸上方
3、
若值域為$R$,則需要$(0,+∞)$是$u$的子集,即$f(x)$值域的子集。反映在圖象上,就是$f(x)$的值域要能覆蓋$y$軸的正半軸
4、
如果把值域由$R$改成其他區(qū)間,處理方法也一樣。注意,借助圖象研究會更直觀
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1、講解一道對數(shù)型復合函數(shù)的單調(diào)性與值域相結合的問題,同學們要認真體會涉及到的解題技巧
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1、學習內(nèi)層為對數(shù)函數(shù)的復合函數(shù)的值域求解技巧,基本方法還是和普通復合函數(shù)求值域的方法一樣,結合圖象去分析
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需要注意使用的技巧主要有:對數(shù)式化同底,和含參
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1、講解一道含參數(shù)和化同底這兩個技巧相結合的題目,同學們要認真體會各種技巧的巧妙使用
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1、講解一道極難的綜合題,這一道題含金量很高,體現(xiàn)了非常嚴謹?shù)臄?shù)學思維,同學們要注意體會