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1、2022年高三數(shù)學總復習 對數(shù)函數(shù)教案 理
教材分析
對數(shù)函數(shù)是一類重要的函數(shù)模型,它與指數(shù)函數(shù)互為反函數(shù).教材是在學生學過指數(shù)函數(shù)、對數(shù)及其運算的基礎上引入對數(shù)函數(shù)的概念的.須要說明的是,這里與傳統(tǒng)的教材有所不同,即沒有先學習反函數(shù),這對學生學習對數(shù)函數(shù)的概念、圖像及性質(zhì)有較大影響,使指數(shù)函數(shù)的知識點不能直接應用于對數(shù)函數(shù)的知識點,但從對數(shù)的定義中知道:指數(shù)式與對數(shù)式可互化.因此,在某些方面,如在畫對數(shù)函數(shù)y=log2x的圖像列表時,可以把畫指數(shù)函數(shù)y=2x圖像時列的表中的x與y的值對調(diào).這節(jié)內(nèi)容的重點是對數(shù)函數(shù)的概念、圖像及性質(zhì),難點是對數(shù)函數(shù)與指數(shù)函數(shù)的關系.
教學目標
1. 通
2、過具體實例,直觀了解對數(shù)函數(shù)模型刻畫的數(shù)量關系,初步理解對數(shù)函數(shù)的概念,并能畫出具體對數(shù)函數(shù)的圖像,掌握對數(shù)函數(shù)的圖像和性質(zhì).
2. 知道指數(shù)函數(shù)y=ax與對數(shù)函數(shù)y=logax互為反函數(shù)(a>0且a≠1).
3. 能應用對數(shù)函數(shù)的性質(zhì)解有關問題.
任務分析
首先復習指數(shù)函數(shù)、對數(shù)的定義及對數(shù)的性質(zhì),這也是學習本節(jié)內(nèi)容的基礎.解析式x=logay是函數(shù),叫作對數(shù)函數(shù),為了符合習慣,常寫成y=logax.這些內(nèi)容學生較難理解,教學時要引起重視.教學中,要注意從實例出發(fā),使學生從感性認識提高到理性認識;要注意運用對比的方法;要結合對數(shù)函數(shù)的圖像抽象概括對數(shù)函數(shù)的性質(zhì).注意:不要求討論形式化
3、的函數(shù)定義,也不要求求已知函數(shù)的反函數(shù),只須知道對數(shù)函數(shù)與指數(shù)函數(shù)互為反函數(shù).
教學設計
一、問題情境
同指數(shù)函數(shù)中的細胞分裂問題,即:某種細胞分裂時,由1個分裂成2個,2個分裂成4個,4個分裂成8個……1個這樣的細胞分裂x次后,得到的細胞的個數(shù)為y.
我們已經(jīng)知道,個數(shù)y是分裂次數(shù)x的函數(shù),解析式是y=2x.形式上是指數(shù)函數(shù)(這里的定義域是N).
思考:在這個問題中,細胞分裂的次數(shù)x是不是細胞分裂個數(shù)y的函數(shù)?若是,這個函數(shù)的解析式是什么?
x也是y的函數(shù),由對數(shù)的定義得到這個新函數(shù)是x=log2y.其中,細胞的個數(shù)y是自變量,細胞分裂的次數(shù)x是函數(shù).
二、建立模型
1. 學
4、生討論
(1)函數(shù)x=log2y與指數(shù)函數(shù)y=2x有何關系?
(2)函數(shù)x=log2y中的自變量、字母與我們以前所學的函數(shù)有何區(qū)別?
結論:問題(1):兩函數(shù)中的x表示的都是細胞分裂的次數(shù),y表示的都是細胞分裂的個數(shù),對應法則都是以2為底數(shù),一個是取對數(shù),一個是取指數(shù),正好相逆.
注意:這里不能說它們互為反函數(shù),因為還沒有學習反函數(shù)的概念.
問題(2):這里的自變量所用字母是y,以前學習的函數(shù)的自變量常用字母x,即這里的用法不合習慣.
2. 教師明晰
定義:函數(shù)x=long2y,(a>0,且a≠1)叫作對數(shù)函數(shù),它的定義域是(0,+∞),值域是(-∞,+∞).
由對數(shù)函數(shù)的定義
5、可知,在指數(shù)函數(shù)y=ax和對數(shù)函數(shù)x=logay中,x,y兩個變量之間的關系是一樣的.不同的只是在指數(shù)函數(shù)y=ax里,x是自變量,y是因變量,而在對數(shù)函數(shù)x=logay中,y是自變量,x是因變量.習慣上,我們常用x表示自變量,y表示因變量,因此,對數(shù)函數(shù)通常寫成y=logay,(a>0且a≠1,x>0).
3. 練 習
在同一坐標系中畫出下列函數(shù)的圖像.
(1)y=long2x. ?。?)y=.
解:列表:
表12-1
思考:上表中的x,y的對應值與指數(shù)函數(shù)中所列表的對應值有何關系?
描點,畫圖:
4. 觀察上面的函數(shù)圖像,結合列表,仿照指數(shù)函數(shù)的性質(zhì),歸納總結出對數(shù)
6、函數(shù)的性質(zhì)
(1)定義域是(0,+∞),值域是(-∞,+∞).
(2)函數(shù)圖像在y軸的右側且過定點(1,0).
(3)當a>1時,函數(shù)在定義域上是增函數(shù),且當x>1時,y>0;當0<x<1時,y<0.
當0<a<1時,函數(shù)在定義域上是減函數(shù),且當x>1時,y<0;當0<x<1時,y>0.
三、解釋應用
[例 題]
1. 求下列函數(shù)的定義域.
(1)y=log2x2. (2)y=loga(4-x). ?。?)y=.
解:(1){x|x≠0}. ?。?)(-∞,4). ?。?)(0,1).
2. 比較下列各組數(shù)的大?。?
(1)log23與log23.5.
(2)loga5
7、.1與loga5.9,(a>0且a≠1).
(3)log67與log76.
解:(1)考查對數(shù)函數(shù)y=log2x.
∵2>1,∴它在(0,+∞)上是增函數(shù).
又3<3.5,
∴l(xiāng)og23<log23.5.
(2)當a>1時,loga5.1<loga5.9;
當0<a<1時,loga5.1>loga5.9.
(3)log67>1>log76.
總結:本例是利用對數(shù)的單調(diào)性比較兩個對數(shù)的大小,當?shù)讛?shù)與1的大小不確定時,要分類討論;當不能直接進行比較時,可在兩個數(shù)中間插入一個已知數(shù)間接比較兩個數(shù)的大小.
3. 溶液的酸堿度是通過pH值來刻畫的,pH值的計算公式為pH=-lg[H+
8、],其中[H+]表示溶液中氫離子的濃度,單位是mol/L.
(1)根據(jù)對數(shù)函數(shù)性質(zhì)及上述pH值的計算公式,說明溶液的酸堿度與溶液中氫離子的濃度之間的變化關系.
(2)已知純凈水中氫離子的濃度為[H+]=10-7mol/L,計算純凈水的pH值.
解:(1)根據(jù)對數(shù)的性質(zhì),有
pH=-lg[H+]=lg[H+]-1=lg,
所以溶液中氫離子的濃度越大,溶液的酸度就越?。?
(2)當[H+]=10-7時,pH=-lg10-7=7,所以,純凈水的pH值是7.
4. 設函數(shù)f(x)=lg(ax-bx),(a>1>b>0),問:當a,b滿足什么關系時,f(x)在(1,+∞)上恒取正值?
解:
9、當x∈(1,+∞)時,lg(ax-bx)>0恒成立ax-bx>1恒成立.
令g(x)=ax-bx.
∵a>1>b>0,
∴g(x)在(0,+∞)上是增函數(shù),
∴當x>1時,g(x)>g(1)=a-b,
∴當a-b≥1時,f(x)在(1,+∞)上恒取正值.
[練 習]
1. 求函數(shù)y=的定義域.
2. 比較log0.50.2與log0.50.3的大小.
3. 函數(shù)y=lg(x2-2x)的增區(qū)間是 ____________ .
4. 已知a>0,且a≠1,則在同一直角坐標系中,函數(shù)y=a-x和y=loga(-x)的圖像有可能是( ).
5. 大西洋鮭魚每年都要逆流而上x
10、xm,游回產(chǎn)地產(chǎn)卵.研究鮭魚的科學家發(fā)現(xiàn),一歲鮭魚的游速可以表示為函數(shù),單位是m/s,其中Q表示鮭魚的耗氧量.
(1)當一條鮭魚的耗氧量是2700個單位時,它的游速是多少?
(2)計算一條鮭魚的最低耗氧量.
四、拓展延伸
1. 作出對數(shù)函數(shù)y=logax,(a>1)與y=logax,(0<a<1)的草圖.
2. 說出指數(shù)函數(shù)與對數(shù)函數(shù)的關系.
以指數(shù)函數(shù)y=2x與對數(shù)函數(shù)y=log2x為代表加以說明.
(1)對數(shù)函數(shù)y=log2x是把指數(shù)函數(shù)y=2x中自變量與因變量對調(diào)位置而得出的.
教師明晰:當一個函數(shù)是一一映射時,可以把這個函數(shù)的因變量作為一個新的函數(shù)的自變量,而把這個函數(shù)
11、的自變量作為新的函數(shù)的因變量.我們稱這兩個函數(shù)互為函數(shù).函數(shù)y=f(x)的反函數(shù)記作:y=f-1(x).
對數(shù)函數(shù)y=log2x與指數(shù)函數(shù)y=2x互為反函數(shù).
(2)對數(shù)函數(shù)y=log2x與指數(shù)函數(shù)y=2x的圖像關于直線y=x對稱.
(3)指數(shù)函數(shù)與對數(shù)函數(shù)對照表.
表12-2
點 評
這篇案例首先通過細胞分裂問題說明了對數(shù)函數(shù)的意義,這樣安排既有利于學生理解對數(shù)函數(shù)的概念,又有利于學生了解了它與指數(shù)函數(shù)的關系.其次通過畫具體的對數(shù)函數(shù)的圖像,歸納總結出對數(shù)函數(shù)的性質(zhì),體現(xiàn)了由特殊到一般的認識規(guī)律,知識傳授較為自然.性質(zhì)的列舉模仿了指數(shù)函數(shù)的性質(zhì).通過對比,便于學生理解、記憶.例題、練習的選配注意了題目的代表性,并且由易到難,注重學生解題能力的提高.拓展延伸側重于指數(shù)函數(shù)與對數(shù)函數(shù)的圖像、性質(zhì)方面的關系,加深了學生對這兩個函數(shù)的理解,并使學生從中了解了反函數(shù)的概念.