1、2.2.2 对数函数的图像及其性质一、教学目标:知识技能(1)理解对数函数的概念.(2)掌握对数函数的性质.了解对数函数在生产实际中的简单应用.过程与方法(1)培养学生数学交流能力和与人合作精神.(2)用联系的观点分析问题.通过对对数函数的学习,渗透数形结合的数学思想.情感、态度与价值观(1)通过学习对数函数的概念、图象和性质,使学生体会知识之间的有机联系,激发学生的学习兴趣.(2)在教学过程中,通过对数函数有关性质的研究,培养观察、分析、归纳的思维能力以及数学交流能力,增强学习的积极性,同时培养学生倾听、接受别人意见的优良品质. 二、重点难点 重点:对数函数的定义、图象和性质;难点:底数 a
2、 对图象的影响.三、教学方法通过让学生观察、思考、交流、讨论、发现对数函数的图象的特点. 四、教学过程(1)情景导学; 师:如 2.2.1 的例 6,考古学家一般通过提取附着在出土文物、古遗址上死亡物体的残留物,利用 t=log573021P 估算出土文物或古遗址的年代.根据问题的实际意义可知,对于每一个碳 14 含量 P,通过对应关系 t=log 5730P,都有唯一确定的年代 t 与它对应,所以,t 是 P 的函数.设计意图:由实际问题引入,不仅能激发学生的学习兴趣,而且可以培养学生解决实际问题的能力(2)问题探究: 对数函数概念一般地,函数 y=logax(a0,且 a1)叫做对数函数,
3、由对数概念可知,对数函数 y=logax 的定义域是(0,+ ) ,值域是 R.探究 1:(1)在函数的定义中,为什么要限定 0 且 a1(2)为什么对数函数 logayx( 0 且 1)的定义域是( 0,+) 探究 2. 对数函数的图象.借助于计算器或计算机在同一坐标系中画出下列两组函数的图象,并观察各组函数的图象,探求它们之间的关系.(1)y=2 x,y=log 2x; ( 2)y =( 1) x,y=log 21x. 2.当 a0,a1 时,函数 y=ax,y=log ax 的图象之间有什么关系? 对数函数图象有以下特征图象的特征(1)图象都在 y轴的右边(2)函数图象都经过(1,0)点
4、(3)从左往右看,当 a1 时,图象逐渐上升,当 0 a1 时,图象逐渐下降 .(4)当 1 时,函数图象在( 1,0)点右边的纵坐标都大于 0,在(1,0)点左边的纵坐标都小于 0. 当 0 1 时,图象正好相反,在(1,0)点右边的纵坐标都小于 0,在(1,0)点左边的纵坐标都大于 0 .对数函数有以下性质0a1 a1图 象定义域 (0,+ )值域 R(1)过定点(1,0) ,即 x=1 时,y=0性 质 (2)在(0,+ )上是减函数(2)在(0,+)上是增函数设计意图:由特殊到一般,培养学生的观察、归纳、概括的能力例 1 求下列函数的定义域:(1)y=log ax2; (2)y=log
5、 a 1x(a0,a1)解:(1)由 x20,得 x0. 函数 y=logax2 的定义域是x |x0.(2)由题意可得 10,又偶次根号下非负,x10,即 x1.函数 y=loga 1(a0,a1)的定义域是x|x1.小结:求函数的定义域的本质是解不等式或不等式组.例 2 求证:函数 f(x )=lg x是奇函数.证明:设 f(x) =lg x1,由 0,得 x(1,1) ,即函数的定义域为(1,1) ,又对于定义域(1,1)内的任意的 x,都有 f(x)=lg x=lg x1=f (x ) ,所以函数 y=lg x1是奇函数.注意:函数奇偶性的判定不能只根据表面形式加以判定,而必须进行严格
6、的演算才能得出正确的结论.例 3 溶液酸碱度的测量 .溶液酸碱度是通过 pH 刻画的.pH 的计算公式为 pH=lgH + ,其中H +表示溶液中氢离子的浓度,单位是摩尔/升.(1)根据对数函数性质及上述 pH 的计算公式,说明溶液酸碱度与溶液中氢离子的浓度之间的变化关系;(2)已知纯净水中氢离子的浓度为H +=10 7 摩尔/ 升,计算纯净水的 pH.解:根据对数的运算性质,有 pH=lg H +=lgH + 1=lg .在 ( 0, +) 上 , 随 着 H+ 的 增 大 , 减 小 , 相 应 地 , lg H1也 减 小 , 即 pH 减 小 .所以,随着H +的增大,pH 减小,即溶
7、液中氢离子的浓度越大,溶液的酸度就越小.(2)当H +=10 7 时,pH=lg10 7 ,所以纯净水的 pH 是 7.事实上,食品监督监测部门检测纯净水的质量时,需要检测很多项目,pH 的检测只是其中一项.国家标准规定,饮用纯净水的 pH 应该在 5.07.0 之间.五、课堂小结1.对数函数的定义. 2.对数函数的图象和性质.六、课后作业课时练与测七、教学反思备选例题;例 1 求函数 )416(log)xxy的定义域.【解析】由 1046xx,得 02x.所求函数定义域为x| 1x0 或 0x2.【小结】求与对数函数有关的定义域问题,首先要考虑真数大于零,底数大于零且不等于 1.例 2 求函数 y = log2|x|的定义域,并画出它的图象.【解析】函数的定义域为x| x0,x R. 函数解析式可化为 y = )0()log2x,其图象如图所示(其特征是关于 y 轴对称).0 12xy21