对数函数和幂函数的区别

对数函数和幂函数的区别,第1张

对数函数和幂函数都是初等函数。

对数函数表达式为y=logax

,以a为底,x为变量,是指数函数y=x的a次方的反函数,从图形上来看比较直观,

对数函数的图形只不过是指数函数的图形的关于直线y=x的对称图形,因为它们互为反函数。

幂函数表达式一般为y=x的a次方,a是实数,比如y=x,

y=x的2次方,它的图象一定会出现在第一象限内,一定不会出现在第四象限,至于是否出现在第二、三象限内,要看函数的奇偶性;幂函数的图象最多只能同时出现在两个象限内;如果幂函数图象与坐标轴相交,则交点一定是原点.

对数的概念

  如果a的n次方等于b(a大于0,且a不等于1),那么数n叫做以a为底b的对数,记做n=loga的b次方,也可以说log(a)b=n。其中,a叫做“底数”,b叫做“真数”,n叫做“以a为底b的对数”。 相应地,函数y=logaX叫做对数函数。对数函数的定义域是(0,+∞)。零和负数没有对数。底数a为常数,其取值范围是(0,1)∪(1,+∞)。一般默认当a=10时,写作:lgb=n。

编辑本段对数的性质及推导

定义

  若a^n=b(a>0且a≠1) 则n=log(a)(b)

基本性质

  如果a>0,且a≠1,M>0,N>0,那么: 1、a^log(a)(b)=b 2、log(a)(a)=1 3、log(a)(MN)=log(a)(M)+log(a)(N); 4、log(a)(M÷N)=log(a)(M)-log(a)(N);  第5条的公式写法

5、log(a)(M^n)=nlog(a)(M) 6、log(a)[M^(1/n)]=log(a)(M)/n (注:下文^均为上标符号,例:a^1即为a)

推导

  1、因为n=log(a)(b),代入则a^n=b,即a^(log(a)(b))=b。 2、因为a^b=a^b 令t=a^b 所以a^b=t,b=log(a)(t)=log(a)(a^b) 令b=1,则1=log(a)(a) 3、MN=M×N 由基本性质1(换掉M和N) a^[log(a)(MN)] = a^[log(a)(M)]×a^[log(a)(N)] =(M)(N) 由指数的性质 a^[log(a)(MN)] = a^{[log(a)(M)] + [log(a)(N)]} 两种方法只是性质不同,采用方法依实际情况而定 又因为指数函数是单调函数,所以 log(a)(MN) = log(a)(M) + log(a)(N) 4、与(3)类似处理 M/N=M÷N 由基本性质1(换掉M和N) a^[log(a)(M÷N)] = a^[log(a)(M)]÷a^[log(a)(N)] 由指数的性质 a^[log(a)(M÷N)] = a^{[log(a)(M)] - [log(a)(N)]} 又因为指数函数是单调函数,所以 log(a)(M÷N) = log(a)(M) - log(a)(N) 5、与(3)类似处理 M^n=M^n 由基本性质1(换掉M) a^[log(a)(M^n)] = {a^[log(a)(M)]}^n 由指数的性质 a^[log(a)(M^n)] = a^{[log(a)(M)]n} 又因为指数函数是单调函数,所以 log(a)(M^n)=nlog(a)(M) 基本性质4推广 log(a^n)(b^m)=m/n[log(a)(b)] 推导如下: 由换底公式(换底公式见下面)[lnx是log(e)(x),e称作自然对数的底] log(a^n)(b^m)=ln(b^m)÷ln(a^n) 换底公式的推导: 设e^x=b^m,e^y=a^n 则log(a^n)(b^m)=log(e^y)(e^x)=x/y x=ln(b^m),y=ln(a^n) 得:log(a^n)(b^m)=ln(b^m)÷ln(a^n) 由基本性质4可得 log(a^n)(b^m) = [m×ln(b)]÷[n×ln(a)] = (m÷n)×{[ln(b)]÷[ln(a)]} 再由换底公式 log(a^n)(b^m)=m÷n×[log(a)(b)] --------------------------------------------(性质及推导 完)

编辑本段函数图象

  1对数函数的图象都过(1,0)点 2对于y=log(a)(n)函数, ①,当0<a<1时,图象上函数显示为(0,+∞)单减随着a 的增大,图象逐渐以(1,0)点为轴顺时针转动,但不超过X=1 ②当a>1时,图象上显示函数为(0,+∞)单增,随着a的减小,图象逐渐以(10)点为轴逆时针转动,但不超过X=1 3与其他函数与反函数之间图象关系相同,对数函数和指数函数的图象关于直线y=x对称

编辑本段其他性质

性质一:换底公式

  log(a)(N)=log(b){N}/og(b){a} 推导如下: N = a^[log(a){N}] a = b^[log(b){a}] 综合两式可得 N = {b^[log(b){a}]}^[log(a){N}] = b^{[log(a){N}][log(b){a}]} 又因为N=b^[log(b){N}] 所以 b^[log(b){N}] = b^{[log(a){N}][log(b){a}]} 所以 log(b){N} = [log(a){N}][log(b){a}] [这步不明白或有疑问看上面的] 所以log(a){N}=log(b){N} / log(b){a}

公式二:log(a){b}=1/log(b){a}

  证明如下: 由换底公式 log(a){b}=log(b){b}/log(b){a} ----取以b为底的对数 log(a){b}=1 =1/log(b){a} 还可变形得: log(a){b}×log(b){a}=1 在实用上,常采用以10为底的对数,并将对数记号简写为lgb,称为常用对数,它适用于求十进制整数或小数的对数。例如lg10=1, lg100=lg10^2=2, lg4000=lg(10^3×4)=3+lg4,可见只要对某一范围的数编制出对数表,便可利用来计算其他十进制数的对数的近似值。在数学理论上一般都用以无理数e=27182818……为底的对数,并将记号 loge。简写为ln,称为自然对数,因为自然对数函数的导数表达式特别简洁,所以显出了它比其他对数在理论上的优越性。历史上,数学工作者们编制了多种不同精确度的常用对数表和自然对数表。但随着电子技术的发展,这些数表已逐渐被现代的电子计算工具所取代。

对数乘法的法则可以简单的概括为:将乘积的指数展开,然后将乘积的指数相加,最后将求出的和取为对数即可。换句话说,对数乘法就是将乘积的对数求出来,即求出某个乘积的底数的对数。

例如:若求解了logAB = 7,则根据对数乘法公式,我们可以得出logA + logB= 7。也就是说,A和B的乘积对应的指数之和为7,即A和B的乘积的底数的对数为7。进而,可以得出AB=10^7 。

一、二者的基本定义:  1:对数函数的表达式为:y=logax,(其中a>0且a≠1,x>0),a为底数,x为真数。  2:指数函数的表达式为:y=a^x,(其中a>0且a≠1),a为底数,x为指数。二、二者的主要关系:  3:二者中出现的a的取值范围是一致的。  4:在a相同的情况下,对数函数的反函数是指数函数,指数函数的反函数是对数函数,即二者互为反函数。  5:在a相同的情况下,对数函数的定义域(0,+∞)是其对应指数函数的值域;同理,对数函数的值域(-∞,+∞)是其对应指数函数的定义域。  6:在a相同的情况下,对数函数的图象和指数函数的图象是关于直线y=x对称。

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