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23 对数函数y=log2x的图象和性质

免费读1265字2024-07-21

  老师:同学们好,我是来自南昌市第三中学的吴锡元老师。今天我们的主题是对数函数y等于以2为底x的对数的图像和性质。上一节课中,我们学习了对数函数的概念,指数式y等于a的x次方可以改写为对数式x等于以a为底,y的对数。这两个式子在形式上虽然不一样,但却是等价的。在对数式中,我们将y看作自变量,x是关于y的函数。按照习惯,自变量我们常用x表示。将xy位置对调,既得到对数函数y等于以a为底x的对数,与同底的指数函数y等于a的x次方互为反函数。

  老师:前面我们是如何研究指数函数的图像和性质的?我们首先选取了几个特殊的指数函数,用不同的方法得到它们的图像。从特殊到一般,归纳出指数函数y等于a的x,次方的图像。在观察图像得出指数函数的性质,我们就类比这一过程来研究对数函数的图像和性质。本节课我们选取的这个特殊的对数函数是y等于以2为底,x的对数如何画他的图像?初中学习过秒点法,它的过程是列表描点连线。首先我们来列表,注意到自变量x出现在帧数位置,它的值必须大于0。自然的,我们会选取123这些正整数,计算出其对应的函数值分别为零。

  老师:一、以2为底3的对数。接下来进行第二步描点1021。在描第三个点3以2为底3的对数时,我们遇到了问题,以2为底3的对数是多少并不能较为准确的瞄出这个点,所以跳过它选取x等于4时对应的点42以及x等于8时对应的点八。三、用一条光滑的曲线将它们连接起来观察图像,此时只有x大于等于一时的函数图像,我们选取的点还不够多。按照前面的曲点分析,我们可以选取1/4-21/2-1这两个点,再用光滑的曲线把它们连接起来,这样就将函数的图像补齐了。以上我们就通过秒点法得到了对数函数y等于以2为底x的对数的图像。除此之外,还有其他方法可以得到这个函数的图像吗?我们知道同底的指数函数和对数函数在解析式上可以互化。我们选取与以2为底的对数函数。同底的指数函数y等于2的x次方,他的图像在前面我们已经研究过了,将这个指数式改写为对数式,记为x等于以2为底y的对数。两个式子虽然在形式上不一样,但却是等价的,它刻画的是同一对变量x和y之间的关系。所以在平面直角坐标系中,这两个函数的图像应该是一致的。

  老师:接下来,在对数式中,将y看作自变量,x是y的函数,自变量常用x表示。在解析式上,将xy对调在函数的图像上表现,即为将x轴与y轴的位置互换。观察这个函数图像,它的坐标系中x轴与y轴的位置与我们常用的坐标系中x轴与y轴的位置并不一致。尊重习惯,x作横轴,y轴作纵轴。如何进行坐标系的变换?下面我们通过一段动画为大家演示。

  老师:不妨先改变其中一个坐标轴,比如y轴的位置,为了使得它竖直向上,需要将这个坐标系逆时针旋转90度。观察x轴,它与我们常用的方向相反,需要再将坐标系绕着y轴旋转180度,得到的坐标系就与我们常用的坐标系是一致的,此时函数的图像记为y等于

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