两角差的余弦公式
在回顾研究指数函数的图象和性质的基础上,我们将一起来研究对数函数的图象与性质.
二.对数函数的图像与性质
1. 作图方法
由于指数函数的图象按 和 分成两种不同的类型,故对数函数的图象也应以1为分界线分成两种情况 和 ,并分别以① 和 , ② 和 为例画两组图.
(让学生通过自己动手画同底的指数函数和对数函数,一方面可以帮助学生建立两者的联系和寻求差异的意识,另一方面也为了提高学生的作图能力和探究能力。)
具体操作时,先画出第①组的图象,要求学生做到:
(1) 先列表再作图,指数函数 的图象要尽量准确(关键点的位置,图象的变化趋势等).如:
……
((—2, )
(—1, )
(0,1)
(1,2)
(2,4)
(3,8)
……
……
( ,—2)
( ,—1)
(1,0)
(2,1)
(4,2)
(8,3)
……
从上表中,我们发现了什么现象,反映在图象上又会发现什么?
(2) 画出直线 ,观察同一坐标中的图象的位置有什么关系?
结论:同底的指数函数和对数函数,关于y=x对称。
(3) 利用第(2)的结论猜想要画第②组的图象,除了描点法还有其它什么方法?
(此时分两组,第一组的同学采用列表描点法作图,第二组的同学采用对称的方法作图。)
学生在画图本上完成具体操作,教师在学生完成后将关键步骤在黑板上演示一遍,画出
和 的图像.(此时同底的指数函数和对数函数画在同一坐标系内)如图:
2. 草图.
教师画完图后再利用投影仪将 和 的图象画在同一坐标系内,如图:
然后提出让学生根据图象说出对数函数的性质(要求从几何与代数两个角度说明)
3. 性质
(1) 定义域:
(2) 值域:
由以上两条可说明图象位于 轴的右侧.
(3) 截距:令 得 ,即在 轴上的截距为1,与 轴无交点即以 轴为渐近线.
(4) 奇偶性:既不是奇函数也不是偶函数,即它不关于原点对称,也不关于 轴对称.
(5) 单调性:与 有关.当 时,在 上是增函数.即图象是上升的
当 时,在 上是减函数,即图象是下降的.
之后可以追问学生有没有最大值和最小值,当得到否定答案时,可以再问能否看待何时函数值为正?学生看着图可以答出应有两种情况:
当 时,有 ;当 时,有 .
最后教师在总结时,强调记住性质的关键在于要脑中有图.且应将其性质与指数函数的性质对比记忆.(特别强调它们单调性的一致性)
对图象和性质有了一定的了解后,一起来看看它们的应用.
三.简单应用
1. 研究相关函数的性质
例7. 求下列函数的定义域:
(1) (2)
先由学生依次列出相应的不等式,其中特别要注意对数中真数和底数的条件限制.
2. 利用单调性比较大小
例8. 比较下列各组数的大小
(1) log23.4 , log28.5 ; (2) log0.33.4 , log0.38.5
(3) loga3.4 loga8.5 .
让学生先说出各组数的特征即它们的底数相同,故可以构造对数函数利用单调性来比大小.最后让学生以其中一组为例写出详细的比较过程.
扩展:比较 log0.30.4 , log20.5的大小
此时底数不一样,该如何比较?
提示:如何比较0.30.4和20.5的大小
结论:当底数不同的时候,同样可以插入中间量(1,0)或作图描点比高低的方法来比较大小.