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对数函数及其性质
1.对数函数:一般地,把函数y=logax(a>0,且a≠1)叫做对数函数,其中x是自变量,函数的定义域是(0,+∞).
2.为了更全面、更深刻的理解对数函数的概念,还应从以下三个方面理解: (1)定义域:因为对数函数是由指数函数变化而来的,对数函数的自变量x恰好是指数函数的函数值y,所以对数函数的定义域是(0,+∞);
(2)底数:对数函数的底数a>0且a≠1;
xx
(3)形式上的严格性:和指数函数一样,在对数函数的定义表达式y=loga(a>0且a≠1)中,loga前面的系数必须是1,底数为大于0且不等于1的常数.对数的真数仅有自变量x,否则不是对数函数.例如y=loga
(x-1)
,y=2loga,y=loga+
xx
1
等函数是由对数函数变化而得到的,但不是对数函数. 2
指数函数和对数函数对照表
名称 一般形式 定义域 值域
x
指数函数 y=a(a>0且a≠1)
R (0,+∞)
x
对数函数
y=loga(a>0且a≠1)
(0,+∞)
R
函数值 变化 情况
ax1,x0,x
,x0, 当a1时,a1
0ax1,x00ax1,x0x
,x0, 当0a1时,a1
ax1,x0
当a>1时,y=a是增函数;
x
当0<a<1时,y=a是减函数.
x
x
x
logax0,x1,
当a1时,logax0,x1,
logx0,0x1;alogax0,x1,
当0a1时,logax0,x1,
logx0,0x1.a
当a>1时,y=loga是增函数;
x
当0<a<1时,y=loga是减函数.
x
单调性
y=a(a>0且a≠1)的图象与y=loga(a>0且a≠1)的图象关于直线y=x对称.
当a>1时, 当0<a<1时,
图象
补充 性质
当a>1时,图象向上越靠近y轴,底数越大;
0<a<1时,图象向上越靠近y轴,底数越小.
当a>1时,图象向右越靠近x轴,底数越大; 当0<a<1时,图象向右越靠近x轴,底数越小.
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3.反函数:一般地,式子y=f(x)表示y是自变量x的函数,设它的定义域为A,值域为C. 我们从式子y=f(x)中解出x,得到式子x=φ(y).如果对于y在C中的任何一个值,通过式子x=φ(y),x在A中都有唯一确定的值和它对应,那么式子x=φ(y) 就表示x是自变量y的函数。这样的函数x=φ(y) 叫做函数
-1-1
y=f(x)的反函数,记作x=f (y), 即x=φ(y)=f (y).
-1
在函数式x=f (y)中,y表示自变量,x表示函数。但在习惯上,我们一般用x表示自变量,用y
-1-1
表示函数,为此,我们常常对调x=f (y)中的字母x,y,把它改写成y=f (x). 函数y=f(x) 反函数的反函数正好是它的本身。
-1
函数y=f(x)的定义域正好是它反函数y=f (x)的值域;反之,函数y=f(x)的值域也是它反函数y=f -1
(x)的定义域。
4.一个函数存在反函数的充要条件是:变量x、y之间具有一一对应关系
可从以下两个角度研究:(1)方程解的个数上,由y=f(x)出发,所得的x仅有一个解;(2)图像交点个数上,与直线y=y0(y0∈A)有且只有一个交点.
-1
5.(1)函数y=f(x)的图象与它的反函数y=f(x)的图象关于直线y=x对称; (2)若函数y=f(x)的图像上有一点(a,b),则(b,a)必在其反函数的图像上,反之,若(b,a)必在反函数的图像上,则(a,b)必在原函数图像上; (3)互为反函数的两个函数具有相同的单调性.
6.函数y=x的定义域是R,值域是[0,+).由y=x解出x=
2
2
y,对于y在[0,+)上任一个值,通过式子
x=y,x在R上有两个值和它对应,故x不是y的函数。这表明函数y=x2没有反函数,所以并非所
有的函数都有反函数!
-1-1
7.求反函数的步骤:(1)先求y=f(x)的值域;(2)由y=f(x)解出x=f(y);(3)把x=f(y)改写成
-1
y=f(x),并写出定义域(即原函数的值域).
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