如何知道两对数式是互为相反数两对数式是互为倒数?
来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/12/18 22:21:25
如何知道两对数式是互为相反数两对数式是互为倒数?
如何知道两对数式是互为相反数
两对数式是互为倒数?
如何知道两对数式是互为相反数两对数式是互为倒数?
(1)互为相反数是logaN+logaM=0,于是有loga(MN)=0,得MN=1只要真数互为倒数的话,对数值就互为相反数
(2)由换底公式可以得到logaN=lgN/lga
=1/logNa,可以得到如果两式互为倒数的话,说明,真数和底数交换位置即可
及供参考……
lg(1/a)=-lga
lga+lg(10/a)=lg10=1
logaB*lognA=1
则这两个对数互为倒数
一、指数与对数运算:
(一)知识归纳:
1.根式的概念:
①定义:若一个数的 次方等于 ,则这个数称 的 次方根.即,若
,则 称 的 次方根 ,
1)当 为奇数时, 次方根记作 ;
2)当 为偶数时,负数 没有 次方根,而正数 有两个 次方根且互为相反数,记作
.
②性质:1) ; 2)当 为奇数时, ;
3)当 ...
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一、指数与对数运算:
(一)知识归纳:
1.根式的概念:
①定义:若一个数的 次方等于 ,则这个数称 的 次方根.即,若
,则 称 的 次方根 ,
1)当 为奇数时, 次方根记作 ;
2)当 为偶数时,负数 没有 次方根,而正数 有两个 次方根且互为相反数,记作
.
②性质:1) ; 2)当 为奇数时, ;
3)当 为偶数时,
2.幂的有关概念:
①规定:1) N*, 2) ,
n个
3) Q,4) 、 N* 且
②性质:1) 、 Q),
2) 、 Q),
3) Q)
(注)上述性质对r、 R均适用.
3.对数的概念:
①定义:如果 的b次幂等于N,就是 ,那么数 称以 为底N
的对数,记作 其中 称对数的底,N称真数.
1)以10为底的对数称常用对数, 记作 ,
2)以无理数 为底的对数称自然对数, 记作
②基本性质:
1)真数N为正数(负数和零无对数), 2) ,
3) , 4)对数恒等式:
③运算性质:如果 则
1) ;
2) ;
3) R).
④换底公式:
1) , 2)
(二)学习要点:
1. (其中 )是同一数量关系的三种不同表示形式,因此在许多问题中需要熟练进行它们之间的相互转化,选择最好的形式进行运算.在运算中,根式常常化为指数式比较方便,而对数式一般应化为同应化为同底.
2.要熟练运用初中学习的多项式各种乘法公式;进行数式运算的难点是运用各种变换技巧,如配方、因式分解、有理化(分子或分母)、拆项、添项、换元等等,这些都是经常使用的变换技巧,必须通过各种题型的训练逐渐积累经验.
【例1】解答下述问题:
(1)计算:
[解析]原式=
(2)计算 .
[解析]分子= ;
分母= ;
原式= .
(3)化简:
[解析]原式=
.
(4)已知: 值.
[解析]
.
[评析]这是一组很基本的指数、对数运算的练习题,虽然在考试中这些运算要求并不高,但是数式运算是学习数学的基本功,通过这样的运算练习熟练掌握运算公式、法则,以及学习数式变换的各种技巧.
【例2】解答下述问题:
(1)已知 ,
求证:
[解析] ,
=
(2)若 ,求 的值.
[解析]去分母得
,
、 是二次方程 的两实根,且 ,解
得 ,
[评析]例2是更综合一些的指数、对数运算问题,这种问题更接近考试题的形式,应多从这种练习中积累经验.
二、指数函数与对数函数
(一)学习要点:
1.指数函数:
①定义:函数 称指数函数,
1)函数的定义域为R, 2)函数的值域为 ,
3)当 时函数为减函数,当 时函数为增函数.
②函数图像:
1)指数函数的图象都经过点(0,1),且图象都在第一、二象限,
2)指数函数都以 轴为渐近线(当 时,图象向左无限接近 轴,当 时,图象向右无限接近 轴),
3)对于相同的 ,函数 的图象关于 轴对称.
③函数值的变化特征:
2.对数函数:
①定义:函数 称对数函数,
1)函数的定义域为 , 2)函数的值域为R,
3)当 时函数为减函数,当 时函数为增函数,
4)对数函数 与指数函数 互为反函数.
②
1)对数函数的图象都经过点(0,1),且图象都在第一、四象限,
2)对数函数都以 轴为渐近线(当 时,图象向上无限接近 轴;当 时,图象向下无限接近 轴).
4)对于相同的 ,函数 的图象关于 轴对称.
③函数值的变化特征:
(二)学习要点:
1.解决含指数式或对数式的各种问题,要熟练运用指数、对数运算法则及运算性质,更关键是熟练运用指数与对数函数的性质,其中单调性是使用率比较高的知识.
2.指数、对数函数值的变化特点(上面知识结构表中的12个小点)是解决含指数、对数式的问题时使用频繁的关键知识,要达到滚瓜烂熟,运用自如的水平,在使用时常常还要结合指数、对数的特殊值共同分析.
3.含有参数的指数、对数函数的讨论问题是重点题型,解决这类问题的最基本的分类方案是以“底”大于1或小于1分类.
4.在学习中含有指数、对数的复合函数问题大多数都是以综合形式出现,如与其它函数(特别是二次函数)形成的复合函数问题,与方程、不等式、数列等内容形成的各类综合问题等等,因此要努力提高综合能力.
【例1】已知 是奇函数 (其中 ,
(1)求 的值;
(2)讨论 的单调性;
(3)求 的反函数 ;
(4)当 定义域区间为 时, 的值域为 ,求 的值.
[解析](1)
对定义域内的任意 恒成立,
,
当 不是奇函数, ,
(2) 定义域为 ,
求导得 ,
①当 时, 在 上都是减函数;
②当 时, 上都是增函数;
(另解)设 ,任取 ,
,
,结论同上;
(3) ,
(4) 上为减函数,
命题等价于 ,即 ,
解得 .
[评析]例1的各个小题概括了指数、对数函数的各种常见的基本问题,熟练掌握这些基本问题的解答程序及方法是很重要的能力训练,要认真总结经验.
【例2】对于函数 ,解答下述问题:
(1)若函数的定义域为R,求实数a的取值范围;
(2)若函数的值域为R,求实数a的取值范围;
(3)若函数在 内有意义,求实数a的取值范围;
(4)若函数的定义域为 ,求实数a的值;
(5)若函数的值域为 ,求实数a的值;
(6)若函数在 内为增函数,求实数a的取值范围.
[解答]记 ,
(1) 恒成立, ,
的取值范围是 ;
(2)这是一个较难理解的问题。从“ 的值域为R”,这点思考,“ 的值域
为R”等价于“ 能取遍 的一切值”,或理解为“ 的值域包含
了区间 ”
的值域为
∴命题等价于 ,
∴a的取值范围是 ;
(3)应注意“在 内有意义”与定义域的概念是不同的,
命题等价于“ 恒成立”,应按 的对称轴 分类,
,
的取值范围是 ;
(4)由定义域的概念知,命题等价于
不等式 的解集为 ,
是方程 的两根,
即a的值为2;
(5)由对数函数性质易知: 的值域为 ,由此学生很容易得 ,但这是不正确的.因为“ ”与“ 的值域为 ”并不等价,后者要求 能取遍 的一切值(而且不能多取).
∵ 的值域是 ,
∴命题等价于 ;
即a的值为±1;
(6)命题等价于: ,
即 ,得a的取值范围是 .
[评析]学习函数知识及解决函数问题,首先是要非常准确理解与掌握函数中的每个概念,许多函数的概念都有很深刻的内涵,解决问题时要仔细揣摩各种概念之间的联系与不同,才能作出准确的解答,并要在学习中不断积累经验.
【例3】解答下述问题:
(Ⅰ)设集合 ,
若当 时,函数 的最大值为2,
求实数a的值.
[解析]
而 ,
令 ,
,其对称轴 ,
①当 ,即 ,适合;
②当 ,适合;
综上, .
(Ⅱ)若函数 在区间[0,2]上的最大值为9,求实数a的值.
[解析] ,
令 ,
∴抛物线 的对称轴为 ,
①当 ,不合;
②当 时, ,适合;
综上,
(Ⅲ)设关于 的方程 R),
(1)若方程有实数解,求实数b的取值范围;
(2)当方程有实数解时,讨论方程实根的个数,并求出方程的解.
[解析](1)原方程为 ,
,
时方程有实数解;
(2)①当 时, ,∴方程有唯一解 ;
②当 时, .
的解为 ;
令
的解为 ;
综合①、②,得
1)当 时原方程有两 ;
2)当 时,原方程有唯一解 ;
3)当 时,原方程无解.
[评析]例3是一组具有一些综合性的指数、对数问题,问题的解答涉及指数、对数函数,二次函数、参数讨论、方程讨论等各种基本能力,这也是指数、对数问题的特点,题型非常广泛,应通过解题学习不断积累经验.
《训练题》
一、选择题:
1.若 N*,则 ( )
A.2 B. C. D.
2.若 ,则 ( )
A.4 B.16 C.256 D.81
3.当 时, 的大小关系是 ( )
A. B.
C. D.
4.若 ,则a的取值范围是 ( )
A. B.
C. D.
5.函数 的定义域为[1,2],则函数 的定义域为 ( )
A.[0,1] B.[1,2] C.[2,4] D.[4,16]
6.若函数 上单调递减,则实数a的取值范围是 ( )
A.[9,12] B.[4,12] C.[4,27] D.[9,27]
二、填空题:
7.计算 .
8.函数 是减函数,则实数a的取值范围是 .
9.若 ,则实数k的取值范围是 .
10.已知函数 的值域为R,则实数a的取值范围
是 .
三、解答题:
11.已知 的值.
12.已知函数 ,
(1)求 的定义域;
(2)此函数的图象上是否存在两点,过这两点的直线平行于x轴?
(3)当a、b满足什么条件时 恰在 取正值.
13.求函数 的值域.
14.在函数 的图象上有A、B、C
三点,它们的横坐标分别为 、 、 ,若
△ABC的面积为S,求函数 的值域.
15.已知函数 ,
(1)讨论 的奇偶性与单调性;
(2)若不等式 的解集为 的值;
(3)求 的反函数 ;
(4)若 ,解关于 的不等式 R).
《作案与解析》
一、选择题:
1.A 2.C 3.B 4.D 5.D 6.A
二、填空题
7.10 8. 9. 10.
11. ,
,
,
而 ,
.
12.(1) ,
又 ,故函数的定义域是 .
(2)问题的结论取决于 的单调性,考察这个函数的单调性有三种方法:
①求导,②运用单调性定义,③复合分析,但以方法①最好.
(解一)求导得: ,
, ,
在定义域内单调递增,故不存在所述两点;
(解二)任取 ,则 ,
,
即 在定义域内单调递增,故不存在所述两点;
(3) 在 单调递增,∴命题等价于: ,
13.
,
(1)当 ,即 时, ;
(2)当 ,即 时, 上单调递减,
, 值域为 .
14.设A、B、C在 轴上的射影分别为A1、B2、C1,
,
令 ,
,
的值域为
15.(1) 定义域为 为奇函数;
,求导得 ,
①当 时, 在定义域内为增函数;
②当 时, 在定义域内为减函数;
(2)①当 时,∵ 在定义域内为增函数且为奇函数,
;
②当 在定义域内为减函数且为奇函数,
;
(3)
R);
(4) ,
;①当 时,不等式解集为 R;
②当 时,得 ,
不等式的解集为 ;
③当
收起