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1、2022年高中數學必修一教案:3-2-3《指數函數與對數函數的關系》、
【學習要求】
1.了解反函數的概念及互為反函數圖象間的關系;
2.掌握對數函數與指數函數互為反函數.
【學法指導】
通過探究指數函數與對數函數的關系,歸納出互為反函數的概念,通過指數函數圖象與對數函數圖象的關系,總結出互為反函數的圖象間的關系,體會從特殊到一般的思維過程.
填一填:知識要點、記下疑難點
1.當一個函數是一一映射時,可以把這個函數的因變量作為一個新的函數的 自變量 ,而把這個函數的自變量作為新的函數的 因變量. 我們稱這兩個函數 互為反函數 即y=f(x)的反函數通常用 y
2、=f-1(x) 表示.
2.對數函數y=logax與指數函數y=ax 互為反函數 ,它們的圖象關于直線y=x 對稱.
3.互為反函數的圖象關于直線 y=x 對稱;互為反函數的圖象同增同減.
4.當a>1時,在區(qū)間[1,+∞)內,指數函數y=ax隨著x的增加,函數值的增長速度 逐漸加快 ,而對數函數y=logax增長的速度? 逐漸變得很緩慢.
研一研:問題探究、課堂更高效
[問題情境] 設a為大于0且不為1的常數,對于等式at=s,若以t為自變量可得指數函數y=ax,若以s為自變量可得對數函數y=logax.那么指數函數與對數函數有怎樣的關系呢?這就是本節(jié)
3、我們要探究的主要問題.
探究點一指數函數與對數函數的關系
導引為了探究這兩個函數之間的關系,我們用列表法畫出函數y=2x及y=log2x的圖象.
問題1函數y=2x及y=log2x的定義域和值域分別是什么,它們的定義域和值域有怎樣的關系?
問題2在列表畫函數y=2x的圖象時,當x分別?。?,-2,-1,0,1,2,3這6個數值時,對應的y值分別是什么?
問題3在列表畫函數y=log2x的圖象時,當x分別取,,,1,2,4,8時,對應的y值分別是什么?
問題4綜合問題2、問題3的結果,你有什么感悟?
問題5觀察畫出的函數y=2x及y=log2x的圖象,能發(fā)現它們的圖象有怎樣的對稱
4、關系?
問題6我們說函數y=2x與y=log2x互為反函數,它們的圖象關于直線y=x對稱,那么對于一般的指數函數y=ax與對數函數y=logax又如何?
探究點二 互為反函數的概念
問題1對數函數y=logax與指數函數y=ax是一一映射嗎?為什么?
問題2對數函數y=logax與指數函數y=ax互為反函數,更一般地,如何定義互為反函數的概念?
問題3 如何求函數y=5x (x∈R)的反函數?
例1 寫出下列函數的反函數:
(1)y=lg x; (2)y=logx; (3)y=x.
跟蹤訓練1 求下列函數的反函數:(1)y=3x-1; (2)y=x3+1 (x∈R
5、); (3)y=+1 (x≥0); (4)y= (x∈R,x≠1).
例2 已知函數f(x)=ax-k的圖象過點(1,3),其反函數y=f-1(x)的圖象過(2,0)點,則f(x)的表達式為_____________.
跟蹤訓練2函數y=loga(x-1)(a>0且a≠1)的反函數的圖象經過點(1,4),求a的值.
探究點三 指數函數與對數函數的增長差異
問題1觀察函數y=2x與y=log2x的圖象,指出兩個函數的增長有怎樣的差異?
問題2你能列表對底數大于1的指數函數與對數函數從多個方面分析它們的差異嗎?
練一練:當堂檢測、目標達成落實處
1.函數y=21-x+3 (x∈R)
6、的反函數的解析表達式為 ( )
A.y=log2 B.y=log2 C.y=log2 D.y=log2
2.設函數f(x)=log2x的反函數為y=g(x),若g=,則a等于 ( )
A.-2 B.- C. D.2
3.設a>0,a≠1,函數f(x)=ax,g(x)=bx的反函數分別是f-1(x)和g-1 (x).若lg a+lg b=0,則f-1(x)和g-1(x)的圖象 ( )
A.關于x軸對稱 B.關于y軸對稱 C.關于原點對稱 D.關于y=x對稱
課堂小結:
1.對數函數y=logax與指數函數y=ax互為反函數.它們的圖象關于直線y=x對稱.
2.求給定解析式的函數的反函數應本著以下步驟完成:
(1)求出原函數的值域,這就是反函數的定義域;
(2)從y=f(x)中解出x;
(3)x、y互換并注明反函數定義域.
3.反函數的定義域是原函數的值域,并不一定是使反函數有意義的所有x的集合.