2019_2020学年高中数学第二章基本初等函数（Ⅰ）2.2.2.3对数函数及其性质学案（含解析）新人教版.docx

2.2.2对数函数及其性质(第三课时)学习目标了解反函数的概念,加深对函数思想的理解;加深对对数函数和指数函数的性质的理解及函数图象变化规律的理解,培养学生的数学交流能力;培养学生用辩证的观点观察问题、分析问题、解决问题的能力.合作学习一、设计问题,创设情境我们知道,物体做匀速直线运动的位移s是时间t的函数,即s=vt,其中速度v是常量,定义域t0,值域s0;反过来,也可以由位移s和速度v(常量)确定物体做匀速直线运动的时间,即t=sv,这时,位移s是自变量,时间t是位移s的函数,定义域s0,值域t0.问题1:函数s=vt的定义域、值域分别是什么?问题2:函数t=sv中,谁是谁的函数?问题3:函数s=vt与函数t=sv之间有什么关系?二、自主探索,尝试解决问题4:在指数函数y=2x中,x为自变量,y为因变量.如果把y当成自变量,x当成因变量,那么x是y的函数吗?如果是,那么对应关系是什么?如果不是,请说明理由.问题5:请同学仿照解决问题4的过程,探讨函数x=logay(a0,且a1)是否为指数函数y=ax(a0,且a1)的反函数?三、信息交流,揭示规律问题6:由问题5,我们总结了函数x=logay(y(0,+)是函数y=ax(xR)的反函数,但是总感觉函数x=logay(y(0,+)有些怪怪的,不舒服,到底是哪里的问题呢?又怎样解决呢?问题7:由问题6知对数函数y=logax(x(0,+)是指数函数y=ax(xR)的反函数,那么反过来,指数函数y=ax(xR)是否也是对数函数y=logax(x(0,+)的反函数呢?(1)反函数概念:指数函数y=ax(xR)与对数函数y=logax(x(0,+)互为反函数.即同底的指数函数与对数函数互为反函数.问题8:通过前面的学习,我们知道研究一个新函数其过程往往是:定义解析式图象性质.反函数的定义与解析式都研究完了,那么,互为反函数的两个函数的图象具有怎样的特点呢?问题9:根据问题8,我们是否能说互为反函数的两个函数都关于直线y=x对称呢?通过几何画板我们发现有如下规律:(2)反函数的性质:互为反函数的两个函数的图象关于直线y=x对称.四、运用规律,解决问题【例1】求下列函数的反函数.(1)y=4x(xR);(2)y=0.25x(xR);(3)y=(13)x(xR);(4)y=(2)x(xR);(5)y=lgx(x0);(6)y=2log4x(x0).【例2】函数y=3x的图象与函数y=log3x的图象关于()A.y轴对称B.x轴对称C.原点对称D.直线y=x对称【例3】若点(1,2)既在函数y=mx+n的图象上,又在其反函数的图象上,求m,n的值.五、反思小结,观点提炼1.;2.;3.六、作业精选,巩固提高阅读课本P73.参考答案一、设计问题,创设情境问题1:定义域为(0,+),值域为(0,+).问题2:时间t是位移s的函数.问题3:一个解析式的两种不同形式,都是函数解析式,自变量和函数值恰好互换.二、自主探索,尝试解决问题4:指数函数y=2x中,x是自变量,y是x的函数,定义域为xR,值域为y(0,+).由指数式与对数式的互化有:x=log2y对于y在(0,+)中任何一个值,通过式子x=log2y,x在R中都有唯一的值和它对应.因此,它也确定了一个函数:x=log2y,y为自变量,x为y的函数,定义域是y(0,+),值域是xR.由于函数x=log2y与函数y=2x是一个解析式的两种不同形式,都是函数解析式,而且自变量与函数值恰好相反,故我们引入一个新的概念,称函数x=log2y(y(0,+)是函数y=2x(xR)的反函数.问题5:指数函数y=ax中,x是自变量,y是x的函数,定义域为xR,值域为y(0,+).由指数式与对数式的互化有:x=logay对于y在(0,+)中任何一个值,通过式子x=logay,x在R中都有唯一的值和它对应.因此,它也确定了一个函数:x=logay,y为自变量,x为y的函数,定义域是y(0,+),值域是xR.由于,函数x=logay与函数y=ax是一个解析式的两种不同形式,都是函数解析式,而且自变量与函数值恰好相反,故我们引入一个新的概念,称函数x=logay(y(0,+)是函数y=ax(xR)的反函数.三、信息交流,揭示规律问题6:在函数x=logay中,y是自变量,x是函数.但习惯上,我们通常用x表示自变量,y表示函数.为此,我们常常对调函数x=logay中的字母x,y,把它写成y=logax.这样,对数函数y=logax(x(0,+)是指数函数y=ax(xR)的反函数.问题7:由上述讨论可知,对数函数y=logax(x(0,+)是指数函数y=ax(xR)的反函数;同时,指数函数y=ax(xR)也是对数函数y=logax(x(0,+)的反函数.因此,指数函数y=ax(xR)与对数函数y=logax(x(0,+)互为反函数.问题8:利用几何画板在同一个坐标系中依次画出函数y=2x,y=log2x,y=3x,y=log3x的图象.发现,y=2x与y=log2x的图象关于直线y=x对称,y=3x与y=log3x的图象也关于直线y=x对称.问题9:利用几何画板在同一个坐标系中依次画出指数函数y=ax(xR)与对数函数y=logax(x(0,+)的图象,并观察,两图象关于直线y=x对称.四、运用规律,解决问题【例1】解:(1)所求反函数为y=log4x(x0);(2)所求反函数为y=log0.25x(x0);(3)所求反函数为y=log13x(x0);(4)所求反函数为y=log2x(x0);(5)所求反函数为y=10x(xR);(6)所求反函数为y=4x