對數函數的定義域怎么求
對數函數,特別是對數復合函數的定義域以及值域,由于它牽涉的知識點比較多,在中學數學教學中占有相當重要的地位,對數函數的定義域怎么求?以下是學習啦小編為大家整理的關于對數函數的定義域的求法,歡迎大家前來閱讀!
對數函數的定義域的求法
試題分析
根據函數的定義為使函數的解析式有意義的自變量x取值范圍,我們可以構造關于自變量x的不等式,解不等式即可得到答案.
試題解析
(1)要使函數的解析式有意義,
自變量x須滿足:
2+x>02−x>0,可得-2
故函數f(x)=lg(2+x)+lg(2-x)的定義域為(-2,2).
(2)∵不等式f(x)>m有解,∴m
令t=4-x2,∵-2
∵y=lgx,為增函數,
∴f(x)的最大值為lg4,
∴m的取值范圍為m
對數函數
6類基本初等函數之一。
對數的定義:一般地,如果ax=N(a>0,且a≠1),那么數x叫做以a為底N的對數,記作x=logaN,讀作以a為底N的對數,其中a叫做對數的底數,N叫做真數。
一般地,函數y=logax(a>0,且a≠1)叫做對數函數,也就是說以冪(真數)為自變量,指數為因變量,底數為常量的函數,叫對數函數。
其中x是自變量,函數的定義域是(0,+∞)。它實際上就是指數函數的反函數,可表示為x=ay。因此指數函數里對于a的規定,同樣適用于對數函數。
“log”是拉丁文logarithm(對數)的縮寫,讀作:[英][lɔɡ][美][lɔɡ, lɑɡ]。
對數函數定義性質
一般地,如果a(a大于0,且a不等于1)的b次冪等于N,那么數b叫做以a為底N的對數,記作log(a)(N)=b,其中a叫做對數的底數,N叫做真數。
底數則要大于0且不為1
對數的運算性質
當a>0且a≠1時,M>0,N>0,那么:
(1)log(a)(MN)=log(a)(M)+log(a)(N);
(2)log(a)(M/N)=log(a)(M)-log(a)(N);
(3)log(a)(M^n)=nlog(a)(M) (n∈R)
(4)換底公式:log(A)M=log(b)M/log(b)A (b>0且b≠1)
對數與指數之間的關系
當a>0且a≠1時,a^x=N x=㏒(a)N
常用簡略表達方式
(1)常用對數:lg(b)=log(10)(b)
(2)自然對數:ln(b)=log(e)(b)
(3) log(a)+(b)=log(a)(b)
e=2.718281828... 通常情況下只取e=2.71828 對數函數的定義
對數函數的一般形式為 y=㏒(a)x,它實際上就是指數函數的反函數(圖象關于直線y=x對稱的兩函數互為反函數),可表示為x=a^y。因此指數函數里對于a的規定(a>0且a≠1),同樣適用于對數函數。
右圖給出對于不同大小a所表示的函數圖形:
可以看到對數函數的圖形只不過的指數函數的圖形的關于直線y=x的對稱圖形,因為它們互為反函數。
定義域:(0,+∞)值域:實數集R
定點:函數圖像恒過定點(1,0)。
單調性:a>1時,在定義域上為單調增函數,并且上凸;
0減函數,并且下凹。<1時,在定義域上為單調
奇偶性:非奇非偶函數
周期性:不是周期函數
零點:x=1
對數函數的歷史
16世紀末至17世紀初的時候,當時在自然科學領域(特別是天文學)的發展上經常遇到大量精密而又龐大的數值計算,于是數學家們為了尋求化簡的計算方法而發明了對數。
德國的史提非(1487-1567)在1544年所著的《整數算術》中,寫出了兩個數列,左邊是等比數列(叫原數),右邊是一個等差數列(叫原數的代表,或稱指數,德文是Exponent ,有代表之意)。
欲求左邊任兩數的積(商),只要先求出其代表(指數)的和(差),然后再把這個和(差)對向左邊的一個原數,則此原數即為所求之積(商),可惜史提非并未作進一步探索,沒有引入對數的概念。
納皮爾對數值計算頗有研究。他所制造的「納皮爾算籌」,化簡了乘除法運算,其原理就是用加減來代替乘除法。 他發明對數的動機是為尋求球面三角計算的簡便方法,他依據一種非常獨等的與質點運動有關的設想構造出所謂對數方 法,其核心思想表現為算術數列與幾何數列之間的聯系。在他的《奇妙的對數表的描述》中闡明了對數原理,后人稱為 納皮爾對數,記為Nap.㏒x,它與自然對數的關系為Nap.㏒x=107㏑(107/x)
由此可知,納皮爾對數既不是自然對數,也不是常用對數,與現今的對數有一定的距離。
瑞士的彪奇(1552-1632)也獨立地發現了對數,可能比納皮爾較早,但發表較遲(1620)。
英國的布里格斯在1624年創造了常用對數。
1619年,倫敦斯彼得所著的《新對數》使對數與自然對數更接近(以e=2.71828...為底)。
對數的發明為當時社會的發展起了重要的影響,正如科學家伽利略(1564-1642)說:「給我時間,空間和對數,我可以創造出一個宇宙」。又如十八世紀數學家拉普拉斯( 1749-1827)亦提到:「對數用縮短計算的時間來使天文學家的壽命加倍」。
最早傳入我國的對數著作是《比例與對數》,它是由波蘭的穆尼斯(1611-1656)和我國的薛鳳祚在17世紀中葉合 編而成的。當時在lg2=0.3010中,2叫「真數」,0.3010叫做「假數」,真數與假數對列成表,故稱對數表。后來改用 「假數」為「對數」。
我國清代的數學家戴煦(1805-1860)發展了多種的求對數的捷法,著有《對數簡法》(1845)、《續對數簡法》(1846)等。1854年,英國的數學家艾約瑟(1825-1905) 看到這些著作后,大為嘆服。
當今中學數學教科書是先講「指數」,后以反函數形式引出「對數」的概念。但在歷史上,恰恰相反,對數概念不是來自指數,因為當時尚無分指數及無理指數的明確概念。布里格斯曾向納皮爾提出用冪指數表示對數的建議。1742年 ,J.威廉(1675-1749)在給G.威廉的《對數表》所寫的前言中作出指數可定義對數。而歐拉在他的名著《無窮小 分析尋論》(1748)中明確提出對數函數是指數函數的逆函數,和現在教科書中的提法一致。
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