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1、2022年高中數(shù)學必修一教案:3-2-3《指數(shù)函數(shù)與對數(shù)函數(shù)的關(guān)系》、
【學習要求】
1.了解反函數(shù)的概念及互為反函數(shù)圖象間的關(guān)系;
2.掌握對數(shù)函數(shù)與指數(shù)函數(shù)互為反函數(shù).
【學法指導(dǎo)】
通過探究指數(shù)函數(shù)與對數(shù)函數(shù)的關(guān)系,歸納出互為反函數(shù)的概念,通過指數(shù)函數(shù)圖象與對數(shù)函數(shù)圖象的關(guān)系,總結(jié)出互為反函數(shù)的圖象間的關(guān)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(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)的自變量作為新的函數(shù)的 因變量. 我們稱這兩個函數(shù) 互為反函數(shù) 即y=f(x)的反函數(shù)通常用 y
2、=f-1(x) 表示.
2.對數(shù)函數(shù)y=logax與指數(shù)函數(shù)y=ax 互為反函數(shù) ,它們的圖象關(guān)于直線y=x 對稱.
3.互為反函數(shù)的圖象關(guān)于直線 y=x 對稱;互為反函數(shù)的圖象同增同減.
4.當a>1時,在區(qū)間[1,+∞)內(nèi),指數(shù)函數(shù)y=ax隨著x的增加,函數(shù)值的增長速度 逐漸加快 ,而對數(shù)函數(shù)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(shè)a為大于0且不為1的常數(shù),對于等式at=s,若以t為自變量可得指數(shù)函數(shù)y=ax,若以s為自變量可得對數(shù)函數(shù)y=logax.那么指數(shù)函數(shù)與對數(shù)函數(shù)有怎樣的關(guān)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(shù)函數(shù)與對數(shù)函數(shù)的關(guān)系
導(dǎo)引為了探究這兩個函數(shù)之間的關(guān)系,我們用列表法畫出函數(shù)y=2x及y=log2x的圖象.
問題1函數(shù)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(guān)系?
問題2在列表畫函數(shù)y=2x的圖象時,當x分別?。?,-2,-1,0,1,2,3這6個數(shù)值時,對應(yīng)的y值分別是什么?
問題3在列表畫函數(shù)y=log2x的圖象時,當x分別取,,,1,2,4,8時,對應(yīng)的y值分別是什么?
問題4綜合問題2、問題3的結(jié)果,你有什么感悟?
問題5觀察畫出的函數(shù)y=2x及y=log2x的圖象,能發(fā)現(xiàn)它們的圖象有怎樣的對稱
4、關(guān)系?
問題6我們說函數(shù)y=2x與y=log2x互為反函數(shù),它們的圖象關(guān)于直線y=x對稱,那么對于一般的指數(shù)函數(shù)y=ax與對數(shù)函數(shù)y=logax又如何?
探究點二 互為反函數(shù)的概念
問題1對數(shù)函數(shù)y=logax與指數(shù)函數(shù)y=ax是一一映射嗎?為什么?
問題2對數(shù)函數(shù)y=logax與指數(shù)函數(shù)y=ax互為反函數(shù),更一般地,如何定義互為反函數(shù)的概念?
問題3 如何求函數(shù)y=5x (x∈R)的反函數(shù)?
例1 寫出下列函數(shù)的反函數(shù):
(1)y=lg x; (2)y=logx; (3)y=x.
跟蹤訓(xùn)練1 求下列函數(shù)的反函數(shù):(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(shù)f(x)=ax-k的圖象過點(1,3),其反函數(shù)y=f-1(x)的圖象過(2,0)點,則f(x)的表達式為_____________.
跟蹤訓(xùn)練2函數(shù)y=loga(x-1)(a>0且a≠1)的反函數(shù)的圖象經(jīng)過點(1,4),求a的值.
探究點三 指數(shù)函數(shù)與對數(shù)函數(shù)的增長差異
問題1觀察函數(shù)y=2x與y=log2x的圖象,指出兩個函數(shù)的增長有怎樣的差異?
問題2你能列表對底數(shù)大于1的指數(shù)函數(shù)與對數(shù)函數(shù)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(shù)y=21-x+3 (x∈R)
6、的反函數(shù)的解析表達式為 ( )
A.y=log2 B.y=log2 C.y=log2 D.y=log2
2.設(shè)函數(shù)f(x)=log2x的反函數(shù)為y=g(x),若g=,則a等于 ( )
A.-2 B.- C. D.2
3.設(shè)a>0,a≠1,函數(shù)f(x)=ax,g(x)=bx的反函數(shù)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(guān)于x軸對稱 B.關(guān)于y軸對稱 C.關(guān)于原點對稱 D.關(guān)于y=x對稱
課堂小結(jié):
1.對數(shù)函數(shù)y=logax與指數(shù)函數(shù)y=ax互為反函數(shù).它們的圖象關(guān)于直線y=x對稱.
2.求給定解析式的函數(shù)的反函數(shù)應(yīng)本著以下步驟完成:
(1)求出原函數(shù)的值域,這就是反函數(shù)的定義域;
(2)從y=f(x)中解出x;
(3)x、y互換并注明反函數(shù)定義域.
3.反函數(shù)的定義域是原函數(shù)的值域,并不一定是使反函數(shù)有意義的所有x的集合.