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高一数学:对数函数及其性质

高一数学对数函数及其性质 对数函数高中

对数函数是高一数学中重要的内容之一,它与指数函数密切相关,是指数函数的逆运算。在对数函数中,我们将正数b称为底数,a称为真数,x称为对数,用符号“log”表示。对数函数有以下几个性质:

性质一:对数的底数必须大于0且不等于1,对数的真数必须大于0。这是对数函数存在的基本条件。

性质二:当x>1时,logb(x)>0;当0

性质三:logb(xy)=logb(x)+logb(y),这是对数函数乘法性质的基本公式。

性质四:logb(x/y)=logb(x)-logb(y),这是对数函数除法性质的基本公式。

性质五:logb(x^n)=nlogb(x),这是对数函数幂函数的基本公式。

性质六:logb(b^x)=x,这是对数函数和指数函数互为逆运算的基本公式。

对数函数的性质应用相当广泛。在数学中,我们常用对数函数来求解指数方程,将指数方程转化为对数方程进行计算。在科学中,对数函数可以用来表示震级、声量、酸碱指数等。在经济学中,对数函数可以用来表示满意度、价格指数等。

对数函数作为一种特殊的函数形式,具有独特的性质和广泛的应用。通过学习对数函数,我们可以更好地理解指数函数的运算规律,并且能够运用对数的性质解决实际问题。掌握对数函数及其性质对我们的数学学习是非常重要的。在高一数学中,我们要多加练习和思考,深入理解对数函数的特点和应用,为以后的数学学习打下坚实的基础。

高一数学对数函数及其性质 对数函数高中

当a>0且a≠1时,M>0,N>0,那么:(1)log(a)(MN)=log(a)(M)+log(a)(N);(2)log(a)(M/N)=log(a)(M)-log(a)(N);(3)log(a)(M^n)=nlog(a)(M)

(n∈R)(4)log(a^n)(M)=1/nlog(a)(M)(n∈R)(5)换底公式:log(A)M=log(b)M/log(b)A

(b>0且b≠1)(6)a^(log(b)n)=n^(log(b)a)

证明:设a=n^x则a^(log(b)n)=(n^x)^log(b)n=n^(x·log(b)n)=n^log(b)(n^x)=n^(log(b)a)(7)对数恒等式:a^log(a)N=N;log(a)a^b=b(8)由幂的对数的运算性质可得(推导公式)1.log(a)M^(1/n)=(1/n)log(a)M

,

log(a)M^(-1/n)=(-1/n)log(a)M2.log(a)M^(m/n)=(m/n)log(a)M

,

log(a)M^(-m/n)=(-m/n)log(a)M3.log(a^n)M^n=log(a)M

,

log(a^n)M^m=(m/n)log(a)M4.log(以

n次根号下的a

为底)(以

n次根号下的M

为真数)=log(a)M

,log(以

n次根号下的a

为底)(以

m次根号下的M

为真数)=(n/m)log(a)M5.log(a)b×log(b)c×log(c)a=1

高一数学函数

性(1)若f(x)是偶函数,那么f(x)=f(-x) ;

(2)若f(x)是奇函数,0在其定义域内,则 f(0)=0(可用于求参数);

(3)判断函数奇偶性可用定义的等价形式:f(x)±f(-x)=0或 (f(x)≠0);

(4)若所给函数的解析式较为复杂,应先化简,再判断其奇偶性;

(5)奇函数在对称的单调区间内有相同的单调性;偶函数在对称的单调区间内有相反的单调性;2. 复合函数的有关问题(1)复合函数定义域求法:若已知 的定义域为[a,b],其复合函数f[g(x)]的定义域由不等式a≤g(x)≤b解出即可;若已知f[g(x)]的定义域为[a,b],求 f(x)的定义域,相当于x∈[a,b]时,求g(x)的值域(即 f(x)的定义域);研究函数的问题一定要注意定义域优先的原则。

(2)复合函数的单调性由“同增异减”判定; 3.函数图像(或方程曲线的对称性)(1)证明函数图像的对称性,即证明图像上任意点关于对称中心(对称轴)的对称点仍在图像上;

(2)证明图像C1与C2的对称性,即证明C1上任意点关于对称中心(对称轴)的对称点仍在C2上,反之亦然;

(3)曲线C1:f(x,y)=0,关于y=x+a(y=-x+a)的对称曲线C2的方程为f(y-a,x+a)=0(或f(-y+a,-x+a)=0);

(4)曲线C1:f(x,y)=0关于点(a,b)的对称曲线C2方程为:f(2a-x,2b-y)=0;

(5)若函数y=f(x)对x∈R时,f(a+x)=f(a-x)恒成立,则y=f(x)图像关于直线x=a对称;

(6)函数y=f(x-a)与y=f(b-x)的图像关于直线x= 对称;4.函数的周期性(1)y=f(x)对x∈R时,f(x +a)=f(x-a) 或f(x-2a )=f(x) (a>0)恒成立,则y=f(x)是周期为2a的周期函数;

(2)若y=f(x)是偶函数,其图像又关于直线x=a对称,则f(x)是周期为2︱a︱的周期函数;

(3)若y=f(x)奇函数,其图像又关于直线x=a对称,则f(x)是周期为4︱a︱的周期函数;

(4)若y=f(x)关于点(a,0),(b,0)对称,则f(x)是周期为2 的周期函数;

(5)y=f(x)的图象关于直线x=a,x=b(a≠b)对称,则函数y=f(x)是周期为2 的周期函数;

(6)y=f(x)对x∈R时,f(x+a)=-f(x)(或f(x+a)= ,则y=f(x)是周期为2 的周期函数;5.方程(1)方程k=f(x)有解 k∈D(D为f(x)的值域);

(2)a≥f(x) 恒成立 a≥[f(x)]max,;

a≤f(x) 恒成立 a≤[f(x)]min;

(3)(a>0,a≠1,b>0,n∈R+);

log a N= ( a>0,a≠1,b>0,b≠1);

(4)log a b的符号由口诀“同正异负”记忆;

a log a N= N ( a>0,a≠1,N>0 );

对数函数的公式

对数函数计算公式如下:

1、a^(log(a)(b))=b。

2、log(a)(a^b)=b。

3、log(a)(MN)=log(a)(M)+log(a)(N)。

4、log(a)(M÷N)=log(a)(M)-log(a)(N)。

5、log(a)(M^n)=nlog(a)(M)。

6、log(a^n)M=1/nlog(a)(M)。对数相关应用:

对数在数学内外有许多应用。这些事件中的一些与尺度不变性的概念有关。鹦鹉螺的壳的每个室是下一个的大致副本,由常数因子缩放。这引起了对数螺旋。Benford关于领先数字分配的定律也可以通过尺度不变性来解释。

对数也与自相似性相关。对数算法出现在算法分析中,通过将算法分解为两个类似的较小问题并修补其解决方案来解决问题。自相似几何形状的尺寸,即其部分类似于整体图像的形状也基于对数。

对数刻度对于量化与其绝对差异相反的值的相对变化是有用的。由于对数函数log(x)对于大的x而言增长非常缓慢,所以使用对数标度来压缩大规模科学数据。对数也出现在许多科学公式中,例如Tsiolkovsky火箭方程,Fenske方程或能斯特方程。

对数函数高中

定义: 若a^n=b(a>0且a≠1) 则n=log(a)(b) 基本性质: 1、a^(log(a)(b))=b 2、log(a)(a^b)=b3、log(a)(MN)=log(a)(M)+log(a)(N); 4、log(a)(M÷N)=log(a)(M)-log(a)(N); 5、log(a)(M^n)=nlog(a)(M) 6、log(a^n)M=1/nlog(a)(M)推导 1、因为n=log(a)(b),代入则a^n=b,即a^(log(a)(b))=b。 2、因为a^b=a^b令t=a^b所以a^b=t,b=log(a)(t)=log(a)(a^b)3、MN=M×N 由基本性质1(换掉M和N) a^[log(a)(MN)] = a^[log(a)(M)]×a^[log(a)(N)] =(M)*(N)由指数的性质 a^[log(a)(MN)] = a^{[log(a)(M)] + [log(a)(N)]} 两种方法只是性质不同,采用方法依实际情况而定又因为指数函数是单调函数,所以 log(a)(MN) = log(a)(M) + log(a)(N) 4、与(3)类似处理 MN=M÷N 由基本性质1(换掉M和N) a^[log(a)(M÷N)] = a^[log(a)(M)]÷a^[log(a)(N)] 由指数的性质 a^[log(a)(M÷N)] = a^{[log(a)(M)] - [log(a)(N)]} 又因为指数函数是单调函数,所以 log(a)(M÷N) = log(a)(M) - log(a)(N) 5、与(3)类似处理 M^n=M^n 由基本性质1(换掉M) a^[log(a)(M^n)] = {a^[log(a)(M)]}^n 由指数的性质 a^[log(a)(M^n)] = a^{[log(a)(M)]*n} 又因为指数函数是单调函数,所以 log(a)(M^n)=nlog(a)(M)基本性质4推广log(a^n)(b^m)=m/n*[log(a)(b)]推导如下:由换底公式(换底公式见下面)[lnx是log(e)(x),e称作自然对数的底] log(a^n)(b^m)=ln(b^m)÷ln(a^n)换底公式的推导:设e^x=b^m,e^y=a^n则log(a^n)(b^m)=log(e^y)(e^x)=x/yx=ln(b^m),y=ln(a^n)得:log(a^n)(b^m)=ln(b^m)÷ln(a^n)由基本性质4可得log(a^n)(b^m) = [m×ln(b)]÷[n×ln(a)] = (m÷n)×{[ln(b)]÷[ln(a)]}再由换底公式log(a^n)(b^m)=m÷n×[log(a)(b)]

对数函数的结论

1、a^log(a)(b)=b   2、log(a)(a)=1   3、log(a)(MN)=log(a)(M)+log(a)(N);   4、log(a)(M÷N)=log(a)(M)-log(a)(N);  5、log(a)(M^n)=nlog(a)(M)   6、log(a)[M^(1/n)]=log(a)(M)/n

一般地,对数函数以幂(真数)为自变量,指数为因变量,底数为常量的函数。

对数函数是6类基本初等函数之一。其中对数的定义:

如果ax=N(a>0,且a≠1),那么数x叫做以a为底N的对数,记作x=logaN,读作以a为底N的对数,其中a叫做对数的底数,N叫做真数。

一般地,函数y=logax(a>0,且a≠1)叫做对数函数,也就是说以幂(真数)为自变量,指数为因变量,底数为常量的函数,叫对数函数。

其中x是自变量,函数的定义域是(0,+∞),即x>0。它实际上就是指数函数的反函数,可表示为x=ay。因此指数函数里对于a的规定,同样适用于对数函数。

有理和无理指数

如果 是正整数, 表示等于 的 个因子的加减:

如果是 不等于1的正实数,这个定义可以扩展到在一个域中的任何实数 (参见幂)。类似的,对数函数可以定义于任何正实数。对于不等于1的每个正底数 ,有一个对数函数和一个指数函数,它们互为反函数。

对数可以简化乘法运算为加法,除法为减法,幂运算为乘法,根运算为除法。在发明电子计算机之前,对数对进行冗长的数值运算是很有用的,它们广泛的用于天文、工程、航海和测绘等领域中。它们有重要的数学性质而在今天仍在广泛使用中。

复对数

复对数计算公式

复数的自然对数,实部等于复数的模的自然对数,虚部等于复数的辐角。

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