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指數函數和對數函數比較方法

生活 更新时间:2024-08-05 23:04:29

同學們好,我是李狀元數學課的李老師,講人人都聽得懂的高中數學課。

今天這節課我們來看指數函數和對數函數。

在教學中我發現有一些同學對這兩個函數望而生畏。但老師毫不誇張地說,這兩個函數是整個高中階段性質最簡單、解法最常規的一種函數。大家學完今天這堂課就不怵它了。

指數函數和對數函數比較方法(5分鐘學懂指數函數和對數函數)1

為什麼說是一種函數?因為指數函數和對數函數從定義到性質都是對應的,完全可以放在一起理解。

指數函數的解析式是y=a^x,如果把這個式子裡的x和y互換一下,得到x=a^y,把y變換到等式左邊,按照對數運算的定義,就變成了y=log(a)x.

不論對于指數函數還是對數函數,解析式中的參數a我們都有個規定的範圍,就是a>0且a≠1.那麼a就有兩種情況,0<a<1或者a>1.

指數函數和對數函數比較方法(5分鐘學懂指數函數和對數函數)2

下面先看一下指數函數y=a^x.它的定義域是全體實數,而值域是0到正無窮。

從函數性質看,指數函數是非奇非偶函數,也沒有對稱性和周期性。它最重要的性質就是單調性。

a>1時在R上單調遞增;0<a<1時單調遞減。

指數函數還有幾個要點:

  1. 圖像以x軸為漸近線,意思就是無限趨近于x軸但不越過;
  2. 不管a的具體值是多少,a既然不為0,a的零次方都是1,所以任何一個指數函數的圖像都經過點(0, 1),另外還經過一個點(1, a),也比較常用到。

當然,這兩個點其實都是根據函數解析式能直接得到的,并不需要特别去記住。

注意,這裡說的都是标準的指數函數,也就是符合解析式是y=a^x的函數,而不是經過圖像變換(比如平移或伸縮)以後的指數函數的圖像。

再來看對數函數時就能對應上了。首先對數函數的定義域、值域是和指數函數反過來的,對數函數y=log(a)x的定義域是0到正無窮,而值域是全體實數。

對數函數的定義域是正實數集,按照我們一直強調的“定義域優先”的原則,這個要特别注意。

單調性上,對數函數和指數函數是類似的,a>1時在定義域上單調遞增;0<a<1時單調遞減。

對數函數圖像以y軸為漸近線,意思就是無限趨近于y軸但不越過;對數函數的圖像都經過點(1, 0)和點(a, 1).

對指數函數和對數函數而言,最重要的就是單調性了,a>1時在R上單調遞增;0<a<1時單調遞減。我們常用函數單調性來比較指數或對數形式的數的大小。

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